ISO/TS 9241-430:2021
(Main)Ergonomics of human-system interaction — Part 430: Recommendations for the design of non-touch gestural input for the reduction of biomechanical stress
Ergonomics of human-system interaction — Part 430: Recommendations for the design of non-touch gestural input for the reduction of biomechanical stress
This document provides guidance on the design, selection and optimization of non-contacting hand and arm gestures for human-computer interaction. It addresses the assessment of usability and fatigue associated with different gesture set designs and provides recommendations for approaches to evaluating the design and selection of gestures. This document also provides guidance on the documentation of the process for selecting gesture sets. This document applies to gestures expressed by humans. It does not consider the technology for detecting gestures or the system response when interpreting a gesture. Non-contacting hand gestures can be used for input in a variety of settings, including the workplace or in public settings and when using fixed screens, mobile, virtual reality, augmented reality or mixed-mode reality devices. Some limitations of this document are: — The scope is limited to non-contacting gestures and does not include other forms of inputs. For example, combining gesture with speech, gaze or head position can reduce input error, but these combinations are not considered here. — The scope is limited to non-contacting arm, hand and finger gestures, either unilateral (one-handed) or bilateral (two-handed). — The scope assumes that all technological constraints are surmountable. Therefore, there is no consideration of technological limitations with interpreting ultra-rapid gestures, gestures performed by people of different skin tones or wearing different colours or patterns of clothing. — The scope is limited to UI-based command-and-control human computer interaction (HCI) tasks and does not include gaming scenarios, although the traversal of in-game menus and navigation of UI elements is within scope. — The scope does not include HCI tasks for which an obviously more optimal input method exists. For example, speech input is superior for inputting text than gesture input. — The scope includes virtual reality (VR), augmented reality (AR) and mixed reality (MR) and the use of head-mounted displays (HMDs). — The scope does not include the discoverability of gestures but does include the learnability and memorability of gestures. It is assumed that product documentation and tutorials will adequately educate end users about which gestures are possible. Therefore, assessing gesture discoverability is not a primary goal of the recommendations in this document.
Ergonomie de l'interaction homme-système — Partie 430: Recommandations pour la conception de la saisie gestuelle sans contact pour la réduction du stress biomécanique
Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la conception, à la sélection et à l’optimisation des gestes des mains et des bras sans contact pour l’interaction homme-système. Il traite de l’évaluation de l’utilisabilité et de la fatigue associée à différentes conceptions d’ensembles de gestes et fournit des recommandations pour les méthodes d’évaluation de la conception et de sélection des gestes. Le présent document fournit aussi des lignes directrices sur la documentation du procédé pour le choix des ensembles de gestes. Le présent document s’applique aux gestes effectués par des humains. Il ne tient pas compte de la technologie pour détecter les gestes ou de la réponse du système lors de l’interprétation d’un geste. Les gestes des mains sans contact peuvent être utilisés pour l’entrée de données dans divers lieux, notamment le lieu de travail ou les lieux publics, et en cas d’utilisation de dispositifs à écrans fixes, mobiles, de réalité virtuelle, de réalité augmentée ou en mode mixte. Les limitations du présent document sont notamment les suivantes: — le domaine d’application est limité aux gestes sans contact et n’inclut pas les autres formes d’entrées. Par exemple, combiner le geste et la parole, le regard ou la position de la tête peut réduire les erreurs d’entrée; ces combinaisons ne sont pas prises en compte ici; — le domaine d’application est limité aux gestes des bras, des mains et des doigts sans contact, qu’ils soient unilatéraux (une main) ou bilatéraux (deux mains); — le domaine d’application suppose que toutes les contraintes technologiques sont surmontables. Par conséquent, il ne tient pas compte des limitations technologiques liées à l’interprétation de gestes ultra-rapides ni des gestes effectués par des personnes de couleur de peau différente ou portant des types de vêtements différents ou de couleurs différentes; — le domaine d’application est limité aux tâches d’interface utilisateur à commandes et contrôles basés sur une interaction homme-ordinateur et il n’inclut pas les scénarios de jeux, bien que la traversée des menus de jeux et la navigation des éléments d’interface utilisateur entrent dans le domaine d’application; — le domaine d’application n’inclut pas les tâches d’IHM pour lesquelles il existe une méthode d’entrée de données plus optimale évidente. Par exemple, l’entrée vocale est supérieure à l’entrée gestuelle pour saisir du texte; — le domaine d’application inclut la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) et la réalité mixte (MR) et l’utilisation de dispositifs de visualisation sur casques (HMD); — le domaine d’application n’inclut pas la découvrabilité des gestes, mais il inclut l’apprentissage et la mémorabilité des gestes. Il est supposé que la documentation produit et les didacticiels vont éduquer de façon appropriée les utilisateurs finaux sur les gestes qui sont possibles. Par conséquent, l’évaluation de la découvrabilité des gestes n’est pas un objectif primordial des recommandations fournies dans le présent document.
General Information
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TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 9241-430
First edition
2021-12
Ergonomics of human-system
interaction —
Part 430:
Recommendations for the design
of non-touch gestural input for the
reduction of biomechanical stress
Reference number
ISO/TS 9241-430:2021(E)
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ISO/TS 9241-430:2021(E)
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the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
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ISO/TS 9241-430:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Selection of non-contacting gestures .3
4.1 Overall approach to the selection of non-contacting gestures . 3
4.2 Large shoulder and elbow movements . 3
4.3 Optimal hand location relative to body . 3
4.4 Wrist and forearm posture . 3
4.5 Comfort of hand postures and motions . 3
4.5.1 Fist, neutral and extended fingers . 3
4.5.2 Asynchronous adjacent finger postures . . 4
4.5.3 Thumb flexion or extension and abduction or adduction. 4
4.5.4 Speed of finger or hand movements and impact . 4
4.5.5 Hand microgestures . 5
5 E valuation of non-contacting gestures . 5
5.1 General . 5
5.2 Laboratory-based study design . 5
5.3 Subjects for studies . 5
5.4 Independent variables . 5
5.5 Example technologies for gesture capture . 6
5.6 Dependent variables (outcome measures) . 6
5.7 Examples of tasks . . 7
5.8 Target size . 8
5.9 Data analysis, interpretation and reporting . 9
Annex A (informative) Example of questionnaire for assessing subjective usability
measures .10
Bibliography .11
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ISO/TS 9241-430:2021(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 4,
Ergonomics of human-system interaction.
A list of all parts in the ISO 9241 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
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ISO/TS 9241-430:2021(E)
Introduction
Non-contacting hand and arm gestures (e.g. mid-air gestures) for interacting with computing devices
are emerging as a useful form of input for both consumer and commercial applications.
Non-contacting gestures can be particularly well-suited for certain tasks, equipment and environments,
such as with wearable technology (e.g. head-mounted displays, instrumented gloves), in dirty or sterile
settings (e.g. kitchens or operating rooms) or for tasks where both hands are also used for other
activities (e.g. sorting packages).
This document provides guidance on the design and selection of non-contacting hand and arm gestures
and recommends methods for the usability and ergonomic evaluation of gestures in order to prevent
fatigue and discomfort during prolonged gesturing.
ISO 9241-910 provides a common set of terms, definitions and descriptions of the various concepts
central to designing and using tactile or haptic interactions. It also provides an overview of the range of
tactile or haptic applications, objects, attributes and interactions.
ISO 9241-920 provides basic guidance (including references to related standards) in the design of tactile
or haptic interactions.
ISO 9241-940 provides ways of evaluating tactile or haptic interaction for various aspects of interaction
quality, such as haptic device attributes, logical space design and usability.
ISO 9241-960 provides guidance on gestures for tactile or haptic interaction. It explains how to describe
their features and what factors to consider when defining gestures.
There are many factors to consider in the selection of non-contacting hand and arm gesture sets for
human-computer interaction, including task, workstation, environment, natural language, recall,
common existing contacting hand gesture sets, technology limitations on gesture recognition, usability,
preference, arm and shoulder fatigue and other ergonomic factors. This document provides guidance
primarily on usability, preference, arm and shoulder fatigue and biomechanical or kinesiology factors.
This document recommends methods to assess these factors based on the reliability and validity of the
methods.
v
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 9241-430:2021(E)
Ergonomics of human-system interaction —
Part 430:
Recommendations for the design of non-touch gestural
input for the reduction of biomechanical stress
1 Scope
This document provides guidance on the design, selection and optimization of non-contacting hand
and arm gestures for human-computer interaction. It addresses the assessment of usability and
fatigue associated with different gesture set designs and provides recommendations for approaches
to evaluating the design and selection of gestures. This document also provides guidance on the
documentation of the process for selecting gesture sets.
This document applies to gestures expressed by humans. It does not consider the technology for
detecting gestures or the system response when interpreting a gesture. Non-contacting hand gestures
can be used for input in a variety of settings, including the workplace or in public settings and when
using fixed screens, mobile, virtual reality, augmented reality or mixed-mode reality devices.
Some limitations of this document are:
— The scope is limited to non-contacting gestures and does not include other forms of inputs. For
example, combining gesture with speech, gaze or head position can reduce input error, but these
combinations are not considered here.
— The scope is limited to non-contacting arm, hand and finger gestures, either unilateral (one-handed)
or bilateral (two-handed).
— The scope assumes that all technological constraints are surmountable. Therefore, there is
no consideration of technological limitations with interpreting ultra-rapid gestures, gestures
performed by people of different skin tones or wearing different colours or patterns of clothing.
— The scope is limited to UI-based command-and-control human computer interaction (HCI) tasks
and does not include gaming scenarios, although the traversal of in-game menus and navigation of
UI elements is within scope.
— The scope does not include HCI tasks for which an obviously more optimal input method exists. For
example, speech input is superior for inputting text than gesture input.
— The scope includes virtual reality (VR), augmented reality (AR) and mixed reality (MR) and the use
of head-mounted displays (HMDs).
— The scope does not include the discoverability of gestures but does include the learnability and
memorability of gestures. It is assumed that product documentation and tutorials will adequately
educate end users about which gestures are possible. Therefore, assessing gesture discoverability
is not a primary goal of the recommendations in this document.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
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ISO/TS 9241-430:2021(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
localized fatigue
reduced ability of muscles to generate force that occurs with prolonged repeated or sustained activities
of the hands and arms
Note 1 to entry: This can be measured as reduced strength or perceived as weakness, discomfort, pain, tremors
or altered motor control of the hand or arm. The symptoms can occur at the time the activity is performed or
hours later.
Note 2 to entry: The fatigue considered here is also known as peripheral fatigue. Central fatigue (e.g. central
nervous system) is not considered.
3.2
anatomical structures and landmarks of the hand
commonly agreed terminology for structures, regions or surfaces of the hands, which facilitate
description of the location of the hand in space
Note 1 to entry: Use medical anatomical terms to describe anatomical structures and landmarks, for example
palmar, dorsal, radial, ulnar surfaces; digits (1 to 4 = index, middle, right, small); thumb; finger and thumb
joints [carpometacarpal joint (CMC), interphalangeal joint (IP), proximal interphalangeal joint (PIP) and distal
interphalangeal joint (DIP)].
3.3
joint posture
position of the joints of the upper extremities
Note 1 to entry: Some joint postures of interest are fingers and thumb in flexion/extension and abduction/
adduction; wrist in extension/flexion and ulnar/radial deviation; forearm in pronation/supination; elbow in
flexion/extension; and shoulder in flexion/extension, abduction/adduction, internal/external rotation and
elevation.
Note 2 to entry: The terms used to describe joint postures can be applied to both static joint postures and
joint movements. A static posture is described in degrees relative to a reference frame (see ISO 9241-400 and
Reference [11]). Joint movement directions are described using the same terms.
3.4
optimal joint posture
joint posture where muscles are in the least activated state
Note 1 to entry: Typically, optimal joint postures are postures where the muscles that control joint movement
are in their least activated state. This may also be referred to as neutral posture, i.e. a position that parts of the
body assume when relaxed. Optimal joint postures are influenced by the posture of adjacent joints, the mass of
adjacent body segments, the direction of gravity relative to the joint postures and other factors.
EXAMPLE Wrist (for power grip): 20° of extension, 0° to 15° of ulnar deviation and a grip diameter of 3 cm
to 5 cm; forearm: 0° to 60° of pronation; elbow: 0° to 90° of flexion; shoulder: 0° to 20° of flexion, 0° to 20° of
abduction and 0° to 60° of internal rotation.
2
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ISO/TS 9241-430:2021(E)
3.5
hand microgesture
movement or posture of the fingers and hand that does not involve movement of the shoulder or
movement of the elbow in flexion or extension
Note 1 to entry: Hand microgestures may also be called finger gestures. Hand microgestures can include forearm
pronation and supination.
4 Selection of non-contacting gestures
4.1 Overall approach to the selection of non-contacting gestures
Many factors should be considered in the design and selection of non-contacting hand and arm gestures
and their assignment to commands. These factors include natural language, memory, ease of forming
gestures, prior gesturing experience and ergonomics. In this clause, recommendations are made for the
ergonomic factors that can influence localized fatigue, comfort and biomechanics. The recommendations
are for gestures that will be repeated or sustained and, therefore, can lead to localized fatigue. The
recommendations do not apply to gestures that are performed infrequently.
4.2 Large shoulder and elbow movements
Shoulder and elbow movements beyond the optimal posture range are inefficient and fatiguing if
performed repeatedly. These movements involve large muscle groups and the metabolic demands are
often high. Motion of the shoulders and elbows within their optimal range is efficient and comfortable.
It is recommended that gestures avoid large shoulder and elbow movements outside of their optimal
range.
4.3 Optimal hand location relative to body
The location of the hands during gesturing will be determined by shoulder and elbow postures. If the
shoulder and elbow joints are within their optimal range, the hands will be located within a space
between the waist and the chest, between the shoulders and near the torso. Avoiding reaching, by
designing gestures so that the shoulder posture is within the optimal range, will prevent shoulder
fatigue.
4.4 Wrist and forearm posture
Comfortable hand gestures are those where the wrist and forearm postures are within their optimal
range. The range of hand postu
...
2023-03-24
Style Definition: Heading 1: Indent: Left: 0 pt, First
line: 0 pt
ISO/TS 9241-430:2021(F)
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Date: 2021-12
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ISO/TC 159/SC 4
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Secrétariat: BSI
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Style Definition: ANNEX
Style Definition: Body Text_Center
Style Definition: Dimension_100
Ergonomie de l'interaction homme-système —
Style Definition: Figure Graphic
Partie 430: Recommandations pour la conception de la saisie gestuelle sans contact
Style Definition: Figure subtitle
pour la réduction du stress biomécanique
Style Definition: List Continue 1
Ergonomics of human-system interaction —
Style Definition: List Number 1
Part 430: Recommendations for the design of non-touch gestural input for the reduction
Style Definition: Table title: Don't keep with next
of biomechanical stress
Style Definition: RefNorm
Style Definition: AMEND Terms Heading: Font: Bold
Style Definition: AMEND Heading 1 Unnumbered:
Font: Bold
Formatted: French (Switzerland)
ICS: 35.180; 13.100; 13.180
Formatted: Font: 12 pt, French (Switzerland)
Type du document: Norme internationale
Sous-type du document:
Stade du document: (60) Publication
Langue du document: F
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œuvre, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme
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que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage
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sur l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation
peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du
demandeur.
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ISO/TS 9241-430:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos . 4
Introduction . 5
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Sélection des gestes sans contact . 3
4.1 Approche globale pour la sélection des gestes sans contact . 3
4.2 Grands mouvements d’épaule et de coude . 3
4.3 Emplacement optimal de la main par rapport au corps . 3
4.4 Posture du poignet et de l’avant-bras . 4
4.5 Confort des postures et mouvements des mains . 4
4.5.1 Poing, doigts neutres et tendus . 4
4.5.2 Postures des doigts adjacents asynchrones . 5
4.5.3 Flexion ou extension et abduction ou adduction du pouce . 5
4.5.4 Vitesse des mouvements des doigts et des mains et impact . 5
4.5.5 Microgestes de la main . 5
5 Évaluation des gestes sans contact . 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Conception d’une étude en laboratoire . 5
5.3 Sujets pour les études . 6
5.4 Variables indépendantes . 6
5.5 Exemples de technologies pour la capture des gestes . 6
5.6 Variables dépendantes (mesures de résultats) . 7
5.7 Exemples de tâches . 8
5.8 Taille de la cible . 10
5.9 Analyse, interprétation et consignation des données . 10
Annexe A (informative) Exemple de questionnaire pour évaluer les mesures subjectives
d’utilisabilité . 12
Bibliographie . 13
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Formatted: Font: Not Bold
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ISO/TS 9241-430:2021(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 (IEC) en ce qui concerne la
normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directiveswww.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevetswww.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html:
www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 4,
Ergonomie de l’interaction homme-système.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 9241 se trouve sur le site web de l’ISO.
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Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.htmlwww.iso.org/fr/members.html.
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ISO/TS 9241-430:2021(F)
Introduction
Les gestes des mains et des bras sans contact (par exemple mouvements en l’air) pour interagir avec des
dispositifs informatiques apparaissent comme une forme utile d’entrée à la fois pour les applications
destinées aux consommateurs et les applications commerciales.
Les gestes sans contact peuvent être particulièrement adaptés pour certaines tâches et certains
équipements et environnements, tels que la technologie portable (par exemple dispositifs de
visualisation sur casques, gants instrumentés), dans des lieux sales ou stériles (par exemple cuisines ou
salles d’opération) ou pour des tâches pour lesquelles les deux mains sont aussi utilisées pour d’autres
activités (par exemple le tri d’emballages).
Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la conception et à la sélection des gestes
des mains et des bras sans contact, et recommande des méthodes pour l’utilisabilité et l’évaluation
ergonomique des gestes, afin d’éviter la fatigue et l’inconfort en cas de gestuelle prolongée.
L’ISO 9241-910 fournit un ensemble commun de termes, de définitions et de descriptions des différents
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concepts de base pour la conception et l’utilisation d’interactions tactiles ou haptiques. Elle donne
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également un aperçu de la gamme des applications, des objets, des attributs et des interactions tactiles
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ou haptiques.
L’ISO 9241-920 fournit des lignes directrices fondamentales (y compris des références aux normes
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pertinentes) pour la conception d’interactions tactiles ou haptiques.
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L’ISO 9241-940 fournit des méthodes d’évaluation de l’interaction tactile ou haptique pour différents
aspects de qualité de l’interaction, tels que les attributs des dispositifs haptiques, la conception d’un
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espace logique et l’utilisabilité.
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L’ISO 9241-960 fournit des lignes directrices sur les gestes pour l’interaction tactile ou haptique. Elle Formatted: Pattern: Clear
explique la manière dont leurs caractéristiques doivent être décrites ainsi que les facteurs à prendre en
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compte lors de la définition des gestes.
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De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour la sélection des ensembles de gestes des mains et
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des bras sans contact pour l’interaction homme-système, notamment la tâche, le poste de travail,
l’environnement, le langage naturel, la mémoire, les ensembles de gestes des mains avec contact
existants, les limitations technologiques en matière de reconnaissance des gestes, l’utilisabilité, la
préférence, la fatigue des bras et des épaules et d’autres facteurs ergonomiques. Le présent document
fournit des lignes directrices concernant principalement l’utilisabilité, la préférence, la fatigue des bras
et des épaules et les facteurs biomécaniques ou de kinésiologie. Le présent document recommande des
méthodes pour évaluer ces facteurs sur la base de la fiabilité et de la validité des méthodes.
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 9241-430:2021(F)
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Ergonomie de l'interaction homme-système —
Partie 430: Recommandations pour la conception de la saisie
gestuelle sans contact pour la réduction du stress biomécanique
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la conception, à la sélection et à
l’optimisation des gestes des mains et des bras sans contact pour l’interaction homme-système. Il traite
de l’évaluation de l’utilisabilité et de la fatigue associée à différentes conceptions d’ensembles de gestes
et fournit des recommandations pour les méthodes d’évaluation de la conception et de sélection des
gestes. Le présent document fournit aussi des lignes directrices sur la documentation du procédé pour le
choix des ensembles de gestes.
Le présent document s’applique aux gestes effectués par des humains. Il ne tient pas compte de la
technologie pour détecter les gestes ou de la réponse du système lors de l’interprétation d’un geste. Les
gestes des mains sans contact peuvent être utilisés pour l’entrée de données dans divers lieux,
notamment le lieu de travail ou les lieux publics, et en cas d’utilisation de dispositifs à écrans fixes,
mobiles, de réalité virtuelle, de réalité augmentée ou en mode mixte.
Les limitations du présent document sont notamment les suivantes:
— le domaine d’application est limité aux gestes sans contact et n’inclut pas les autres formes d’entrées.
Par exemple, combiner le geste et la parole, le regard ou la position de la tête peut réduire les erreurs
d’entrée; ces combinaisons ne sont pas prises en compte ici;
— le domaine d’application est limité aux gestes des bras, des mains et des doigts sans contact, qu’ils
soient unilatéraux (une main) ou bilatéraux (deux mains);
— le domaine d’application suppose que toutes les contraintes technologiques sont surmontables. Par
conséquent, il ne tient pas compte des limitations technologiques liées à l’interprétation de gestes
ultra-rapides ni des gestes effectués par des personnes de couleur de peau différente ou portant des
types de vêtements différents ou de couleurs différentes;
— le domaine d’application est limité aux tâches d’interface utilisateur à commandes et contrôles basés
sur une interaction homme-ordinateur et il n’inclut pas les scénarios de jeux, bien que la traversée
des menus de jeux et la navigation des éléments d’interface utilisateur entrent dans le domaine
d’application;
— le domaine d’application n’inclut pas les tâches d’IHM pour lesquelles il existe une méthode d’entrée
de données plus optimale évidente. Par exemple, l’entrée vocale est supérieure à l’entrée gestuelle
pour saisir du texte;
— le domaine d’application inclut la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) et la réalité mixte
(MR) et l’utilisation de dispositifs de visualisation sur casques (HMD);
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— le domaine d’application n’inclut pas la découvrabilité des gestes, mais il inclut l’apprentissage et la
mémorabilité des gestes. Il est supposé que la documentation produit et les didacticiels vont éduquer
de façon appropriée les utilisateurs finaux sur les gestes qui sont possibles. Par conséquent,
l’évaluation de la découvrabilité des gestes n’est pas un objectif primordial des recommandations
fournies dans le présent document.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse
https://www.iso.org/obphttps://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse
https://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
3.1
fatigue localisée
capacité réduite des muscles à générer une force, qui survient en cas d’activités répétées ou soutenues
prolongées des mains et des bras
Note 1 à l’article: Elle peut être mesurée sous la forme d’une résistance réduite ou être perçue comme une faiblesse,
un inconfort, une douleur, des tremblements ou un contrôle moteur altéré de la main ou du bras. Les symptômes
peuvent se produire au moment où l’activité est réalisée ou des heures plus tard.
Note 2 à l’article: La fatigue considérée ici est aussi connue sous le nom de fatigue périphérique. La fatigue centrale
(par exemple système nerveux central) n’est pas considérée.
3.2
structures et repères anatomiques de la main
terminologie couramment convenue pour les structures, régions ou surfaces des mains, qui facilite la
description de l’emplacement de la main dans l’espace
Note 1 à l’article: Utiliser des termes anatomiques médicaux pour décrire les structures et repères anatomiques, par
exemple surfaces palmaires, dorsales, radiales, cubitales; doigts (1 à 4 = index, majeur, annulaire, auriculaire);
pouce; articulations des doigts et du pouce [articulation carpo-métacarpienne (CMC), articulation
interphalangienne (IP), articulation interphalangienne proximale (PIP) et articulation interphalangienne distale
(DIP)].
3.3
posture de l’articulation
position des articulations des membres supérieurs
Note 1 à l’article: Certaines postures d’articulations intéressantes sont: les doigts et le pouce en flexion/extension
et abduction/adduction; le poignet en extension/flexion et inclinaison cubitale/radiale; l’avant-bras en
pronation/supination; le coude en flexion/extension, et l’épaule en flexion/extension, abduction/adduction,
rotation interne/externe et élévation.
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Note 2 à l’article: Les termes utilisés pour décrire les postures des articulations peuvent être appliqués à la fois aux
postures d’articulations statiques et aux mouvements des articulations. Une posture statique est décrite en degrés
par rapport à un cadre de référence (voir l’ISO 9241-400 et la Référence [11]). Les directions des mouvements des
Formatted: Pattern: Clear
articulations sont décrites en utilisant les mêmes termes.
Formatted: Pattern: Clear
3.4
Formatted: Pattern: Clear
posture optimale de l’articulation
Formatted: Pattern: Clear
posture de l’articulation dans laquelle les muscles sont dans l’état le moins sollicité
Note 1 à l’article: Généralement, les postures optimales des articulations sont des postures dans lesquelles les
muscles qui contrôlent le mouvement de l’articulation sont dans leur état le moins sollicité. Cela peut également
être désigné par le terme posture neutre, c’est-à-dire une position prise par les parties du corps lorsqu’il est relâché.
Les postures optimales des articulations sont influencées par la posture des articulations adjacentes, la masse des
segments corporels adjacents, la direction de la gravité par rapport aux postures des articulations et d’autres
facteurs.
EXEMPLES Poignet (pour poignée de préhension): 20° d’extension, 0° à 15° d’inclinaison cubitale et diamètre de
poignée de 3 cm à 5 cm; avant-bras: 0° à 60° de pronation; coude: 0° à 90° de flexion; épaule: 0° à 20° de flexion, 0°
à 20° d’abduction et 0° à 60° de rotation interne.
3.5
microgeste de la main
mouvement ou posture des doigts et de la main qui n’impliquent pas de mouvement de l’épaule ni de
mouvement du coude en flexion ou en extension
Note 1 à l’article: Les microgestes de la main peuvent aussi être appelés gestes des doigts. Les microgestes de la
main peuvent inclure la pronation et la supination de l’avant-bras.
4 Sélection des gestes sans contact
4.1 Approche globale pour la sélection des gestes sans contact
Formatted: French (Switzerland)
Il convient de prendre en compte de nombreux facteurs dans la conception et la sélection des gestes des
mains et des bras sans contact et en ce qui concerne leur affectation à des commandes. Ces facteurs
incluent le langage naturel, la mémoire, la facilité à exécuter des gestes, l’expérience avant gestuelle et
l’ergonomie. Cet article fournit des recommandations sur les facteurs ergonomiques pouvant influencer
la fatigue localisée, le confort et la biomécanique. Les recommandations concernent les gestes qui seront
répétés ou soutenus et qui peuvent donc conduire à une fatigue localisée. Les recommandations ne
s’appliquent pas aux gestes qui sont rarement effectués.
4.2 Grands mouvements d’épaule et de coude Formatted: French (Switzerland)
Les mouvements d’épaule et de coude au-delà de la plage de posture optimale sont inefficaces et fatigants
s’ils sont réalisés de manière répétée. Ces mouvements impliquent de grands groupes musculaires et les
demandes métaboliques sont souvent élevées. Le mouvement des épaules et des coudes dans leur plage
optimale est efficace et confortable. Il est recommandé que les gestes évitent les grands mouvements
d’épaule et de coude hors de leur plage optimale.
4.3 Emplacement optimal de la main par rapport au corps Formatted: French (Switzerland)
L’emplacement des mains pendant la gestuelle sera déterminé par les postures de l’épaule et du coude.
Si les articulations de l’épaule et du coude sont dans leur plage optimale, les mains seront situées dans un
espace compris entre la taille et le thorax, entre les épaules et près du torse. Le fait d’éviter d’atteindre
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cette plage, en concevant des gestes pour que la posture de l’épaule soit située dans la plage optimale, va
éviter la fatigue de l’épaule.
4.4 Posture du poignet et de l’avant-bras Formatted: French (Switzerland)
Les gestes de la main confortables sont ceux dans lesquels les postures du poignet et de l’avant-bras sont
dans leur plage optimale. La plage des postures des mains est décrite en référence aux structures et
repères anatomiques de la main.
4.5 Confort des postures et mouvements des mains
Formatted: French (Switzerland)
4.5.1 Poing, doigts neutres et tendus
Éviter les postures extrêmes des mains, des doigts et du pouce pour les commandes qui seront répétées
fréquemment. Les postures extrêmes des mains incluent un poing serré (toutes les articulations des
doigts en flexion complète) et l’opposé du poing serré, une main ouverte ou à plat, ou la main ouverte
avec les doigts largement écartés en abduction. Une posture confortable de la main correspond aux doigts
légèrement recourbés en flexion. Un exemple de classement des postures des doigts de confortable à
inconfortable est présenté à la Figure 1.
Formatted: Pattern: Clear
9241-430_ed1fig1.EPS
Légende
Y échelle d’inconfort
1 inconfortable
2 confortable
Figure 1 — Ordre de classement de 37 caractères alphanumériques selon le confort
[21]
[Source: Rempel et al. 2015 . Reproduit avec l’autorisation du détenteur des droits d’auteur] Formatted: Pattern: Clear
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4.5.2 Postures des doigts adjacents asynchrones
Les tendons qui contrôlent les mouvements des doigts sont reliés ensemble, mais le degré de liaison varie
largement d’une personne à l’autre. Cette liaison rend difficile, voire impossible pour certaines
personnes, d’exécuter certaines postures des mains lorsque les doigts adjacents sont dans des postures
très différentes ou asynchrones. Par conséquent, en général, les gestes des mains sont conçus de sorte
que les doigts adjacents soient dans un degré similaire de flexion. Par exemple, un geste impliquant la
flexion de l’auriculaire tandis que les autres doigts sont tendus est difficile à exécuter et sera évité (voir
«W» à la Figure 1).
Formatted: Pattern: Clear
4.5.3 Flexion ou extension et abduction ou adduction du pouce
Formatted: French (Switzerland)
Les tendons du pouce sont souvent reliés aux tendons de l’index, il est donc difficile et inconfortable de
fléchir le pouce en tendant l’index (voir K, U et V à la Figure 1). Les mouvements du pouce en flexion ou
Formatted: Pattern: Clear
en extension sont plus faciles à réaliser que les mouvements du pouce en abduction ou en adduction.
4.5.4 Vitesse des mouvements des doigts et des mains et impact
Formatted: French (Switzerland)
Les mouvements rapides des doigts avec des mouvements asynchrones des doigts adjacents sont
inconfortables. Les mouvements rapides des doigts qui sont confortables sont la flexion et l’extension de
l’index, du majeur, de l’annulaire et de l’auriculaire ensemble. Les mouvements rapides qui impliquent
l’impact d’une main frappant l’autre main ou une autre partie du corps ou une surface peuvent être
inconfortables.
4.5.5 Microgestes de la main
Les microgestes de la main ou les gestes des doigts sont généralement moins fatigants que les grands
gestes impliquant un mouvement de l’épaule. Les microgestes de la main sont des mouvements ou des
postures des doigts et de la main qui ne requièrent pas de mouvements de l’épaule ou du coude. Ils
peuvent être exécutés avec le bras près du torse ou les avant-bras reposant sur une surface (par exemple
accoudoirs ou bureau) et, par conséquent, sont moins fatigants pour les muscles de l’épaule. Autre
avantage des microgestes de la main, le fait qu’ils sont souvent moins visibles pour les autres et moins
dérangeants sur un lieu de travail ou dans un lieu public.
5 Évaluation des gestes sans contact
5.1 Généralités
L’évaluation de l’ergonomie et de l’utilisabilité des gestes est généralement réalisée dans un laboratoire
et suit des méthodes d’évaluation d’étude d’utilisabilité bien établies. Le but de ces études est
généralement de comparer des ensembles de gestes à partir des résultats obtenus sur, par exemple, la
productivité, les erreurs, la fatigue et l’activité musculaire, afin d’améliorer la conception des gestes pour
l’IHM.
5.2 Conception d’une étude en laboratoire
Il convient que les facteurs à prendre en compte dans la conception des études d’utilisabilité et
d’ergonomie en laboratoire portant sur la conception des gestes comprennent au moins:
— conception expérimentale pour un sujet (entièrement factorielle);
— type d’écran (par exemple moniteur, HMD, téléphone, montre; taille, résolution);
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— environnement (température, humidité, bruit, poste de travail, siège);
— randomisation et équilibrage de l’ordre des variables indépendantes entre les participants;
— présentation randomisée des tâches ou des essais dans un bloc, selon le cas;
— ordre équilibré des blocs (c’est-à-dire types de tâches, taille de la cible) entre les participants, selon
le cas.
5.3 Sujets pour les études
— Sélectionner les sujets pour l’étude en laboratoire afin de refléter la distribution de la population
d’utilisateurs potentiels en termes d’âge, de sexe, d’anthropométrie, de latéralité, de culture et de
race.
— Utiliser une taille d’échantillon adéquate pour détecter les changements attendus dans les mesures
de résultats prévues.
— Sélectionner des sujets qui n’ont pas de blessure des membres supérieurs ou de limitations
fonctionnelles pertinentes des membres supérieurs.
— Utiliser une éthique de recherche appropriée (notification des droits aux sujets; cycles de travail-
repos-travail appropriés).
5.4 Variables indépendantes
— Ensembles de gestes, par exemple l’ensemble de gestes A par rapport à l’ensemble de gestes B.
— Comparaison ou méthode de contrôle de l’entrée:
— contrôleur portatif;
— souris;
— reconnaissance vocale.
5.5 Exemples de technologies pour la capture des gestes Formatted: French (Switzerland)
— Caméra(s) conventionnelle(s).
— Caméra(s) de profondeur.
— Gant interactif.
— Magicien d’Oz.
La capture et l’identification des gestes sans contact peuvent être effectuées avec diverses technologies,
mais chaque méthode présente certaines limitations en matière de facilité d’utilisation et de fidélité. Par
exemple, les repères des mains, tels que les ongles, peuvent être masqués de la caméra dans certaines
postures des mains. Ces ombres sur les images peuvent conduire à une reconnaissance déformée des
gestes et à une image de rétroaction déformée du geste pour le sujet. En outre, si le système a un temps
de réponse lent, la rétroaction re
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 9241-430
Première édition
2021-12
Ergonomie de l'interaction homme-
système —
Partie 430:
Recommandations pour la conception
de la saisie gestuelle sans contact pour
la réduction du stress biomécanique
Ergonomics of human-system interaction —
Part 430: Recommendations for the design of non-touch gestural
input for the reduction of biomechanical stress
Numéro de référence
ISO/TS 9241-430:2021(F)
© ISO 2021
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions . 2
4 Sélection des gestes sans contact .3
4.1 Approche globale pour la sélection des gestes sans contact . 3
4.2 Grands mouvements d’épaule et de coude . 3
4.3 Emplacement optimal de la main par rapport au corps . 3
4.4 Posture du poignet et de l’avant-bras . 3
4.5 Confort des postures et mouvements des mains . 3
4.5.1 Poing, doigts neutres et tendus . 3
4.5.2 Postures des doigts adjacents asynchrones. 4
4.5.3 Flexion ou extension et abduction ou adduction du pouce . 4
4.5.4 Vitesse des mouvements des doigts et des mains et impact . 4
4.5.5 Microgestes de la main . 5
5 Évaluation des gestes sans contact . 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Conception d’une étude en laboratoire . 5
5.3 Sujets pour les études . 5
5.4 Variables indépendantes . 5
5.5 Exemples de technologies pour la capture des gestes . 6
5.6 Variables dépendantes (mesures de résultats). 6
5.7 Exemples de tâches . 7
5.8 Taille de la cible . 9
5.9 Analyse, interprétation et consignation des données . 9
Annexe A (informative) Exemple de questionnaire pour évaluer les mesures subjectives
d’utilisabilité .11
Bibliographie .12
iii
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ISO/TS 9241-430:2021(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 4,
Ergonomie de l’interaction homme-système.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 9241 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
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ISO/TS 9241-430:2021(F)
Introduction
Les gestes des mains et des bras sans contact (par exemple mouvements en l’air) pour interagir avec des
dispositifs informatiques apparaissent comme une forme utile d’entrée à la fois pour les applications
destinées aux consommateurs et les applications commerciales.
Les gestes sans contact peuvent être particulièrement adaptés pour certaines tâches et certains
équipements et environnements, tels que la technologie portable (par exemple dispositifs de
visualisation sur casques, gants instrumentés), dans des lieux sales ou stériles (par exemple cuisines ou
salles d’opération) ou pour des tâches pour lesquelles les deux mains sont aussi utilisées pour d’autres
activités (par exemple le tri d’emballages).
Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la conception et à la sélection des gestes
des mains et des bras sans contact, et recommande des méthodes pour l’utilisabilité et l’évaluation
ergonomique des gestes, afin d’éviter la fatigue et l’inconfort en cas de gestuelle prolongée.
L’ISO 9241-910 fournit un ensemble commun de termes, de définitions et de descriptions des différents
concepts de base pour la conception et l’utilisation d’interactions tactiles ou haptiques. Elle donne
également un aperçu de la gamme des applications, des objets, des attributs et des interactions tactiles
ou haptiques.
L’ISO 9241-920 fournit des lignes directrices fondamentales (y compris des références aux normes
pertinentes) pour la conception d’interactions tactiles ou haptiques.
L’ISO 9241-940 fournit des méthodes d’évaluation de l’interaction tactile ou haptique pour différents
aspects de qualité de l’interaction, tels que les attributs des dispositifs haptiques, la conception d’un
espace logique et l’utilisabilité.
L’ISO 9241-960 fournit des lignes directrices sur les gestes pour l’interaction tactile ou haptique. Elle
explique la manière dont leurs caractéristiques doivent être décrites ainsi que les facteurs à prendre en
compte lors de la définition des gestes.
De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour la sélection des ensembles de gestes des mains
et des bras sans contact pour l’interaction homme-système, notamment la tâche, le poste de travail,
l’environnement, le langage naturel, la mémoire, les ensembles de gestes des mains avec contact
existants, les limitations technologiques en matière de reconnaissance des gestes, l’utilisabilité, la
préférence, la fatigue des bras et des épaules et d’autres facteurs ergonomiques. Le présent document
fournit des lignes directrices concernant principalement l’utilisabilité, la préférence, la fatigue des bras
et des épaules et les facteurs biomécaniques ou de kinésiologie. Le présent document recommande des
méthodes pour évaluer ces facteurs sur la base de la fiabilité et de la validité des méthodes.
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 9241-430:2021(F)
Ergonomie de l'interaction homme-système —
Partie 430:
Recommandations pour la conception de la saisie gestuelle
sans contact pour la réduction du stress biomécanique
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la conception, à la sélection et à
l’optimisation des gestes des mains et des bras sans contact pour l’interaction homme-système. Il traite
de l’évaluation de l’utilisabilité et de la fatigue associée à différentes conceptions d’ensembles de gestes
et fournit des recommandations pour les méthodes d’évaluation de la conception et de sélection des
gestes. Le présent document fournit aussi des lignes directrices sur la documentation du procédé pour
le choix des ensembles de gestes.
Le présent document s’applique aux gestes effectués par des humains. Il ne tient pas compte de la
technologie pour détecter les gestes ou de la réponse du système lors de l’interprétation d’un geste.
Les gestes des mains sans contact peuvent être utilisés pour l’entrée de données dans divers lieux,
notamment le lieu de travail ou les lieux publics, et en cas d’utilisation de dispositifs à écrans fixes,
mobiles, de réalité virtuelle, de réalité augmentée ou en mode mixte.
Les limitations du présent document sont notamment les suivantes:
— le domaine d’application est limité aux gestes sans contact et n’inclut pas les autres formes d’entrées.
Par exemple, combiner le geste et la parole, le regard ou la position de la tête peut réduire les erreurs
d’entrée; ces combinaisons ne sont pas prises en compte ici;
— le domaine d’application est limité aux gestes des bras, des mains et des doigts sans contact, qu’ils
soient unilatéraux (une main) ou bilatéraux (deux mains);
— le domaine d’application suppose que toutes les contraintes technologiques sont surmontables. Par
conséquent, il ne tient pas compte des limitations technologiques liées à l’interprétation de gestes
ultra-rapides ni des gestes effectués par des personnes de couleur de peau différente ou portant des
types de vêtements différents ou de couleurs différentes;
— le domaine d’application est limité aux tâches d’interface utilisateur à commandes et contrôles basés
sur une interaction homme-ordinateur et il n’inclut pas les scénarios de jeux, bien que la traversée
des menus de jeux et la navigation des éléments d’interface utilisateur entrent dans le domaine
d’application;
— le domaine d’application n’inclut pas les tâches d’IHM pour lesquelles il existe une méthode d’entrée
de données plus optimale évidente. Par exemple, l’entrée vocale est supérieure à l’entrée gestuelle
pour saisir du texte;
— le domaine d’application inclut la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) et la réalité mixte
(MR) et l’utilisation de dispositifs de visualisation sur casques (HMD);
— le domaine d’application n’inclut pas la découvrabilité des gestes, mais il inclut l’apprentissage et
la mémorabilité des gestes. Il est supposé que la documentation produit et les didacticiels vont
éduquer de façon appropriée les utilisateurs finaux sur les gestes qui sont possibles. Par conséquent,
l’évaluation de la découvrabilité des gestes n’est pas un objectif primordial des recommandations
fournies dans le présent document.
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2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
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— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
fatigue localisée
capacité réduite des muscles à générer une force, qui survient en cas d’activités répétées ou soutenues
prolongées des mains et des bras
Note 1 à l'article: Elle peut être mesurée sous la forme d’une résistance réduite ou être perçue comme une
faiblesse, un inconfort, une douleur, des tremblements ou un contrôle moteur altéré de la main ou du bras. Les
symptômes peuvent se produire au moment où l’activité est réalisée ou des heures plus tard.
Note 2 à l'article: La fatigue considérée ici est aussi connue sous le nom de fatigue périphérique. La fatigue
centrale (par exemple système nerveux central) n’est pas considérée.
3.2
structures et repères anatomiques de la main
terminologie couramment convenue pour les structures, régions ou surfaces des mains, qui facilite la
description de l’emplacement de la main dans l’espace
Note 1 à l'article: Utiliser des termes anatomiques médicaux pour décrire les structures et repères anatomiques,
par exemple surfaces palmaires, dorsales, radiales, cubitales; doigts (1 à 4 = index, majeur, annulaire,
auriculaire); pouce; articulations des doigts et du pouce [articulation carpo-métacarpienne (CMC), articulation
interphalangienne (IP), articulation interphalangienne proximale (PIP) et articulation interphalangienne distale
(DIP)].
3.3
posture de l’articulation
position des articulations des membres supérieurs
Note 1 à l'article: Certaines postures d’articulations intéressantes sont: les doigts et le pouce en flexion/
extension et abduction/adduction; le poignet en extension/flexion et inclinaison cubitale/radiale; l’avant-bras
en pronation/supination; le coude en flexion/extension, et l’épaule en flexion/extension, abduction/adduction,
rotation interne/externe et élévation.
Note 2 à l'article: Les termes utilisés pour décrire les postures des articulations peuvent être appliqués à la fois
aux postures d’articulations statiques et aux mouvements des articulations. Une posture statique est décrite
en degrés par rapport à un cadre de référence (voir l’ISO 9241-400 et la Référence [11]). Les directions des
mouvements des articulations sont décrites en utilisant les mêmes termes.
3.4
posture optimale de l’articulation
posture de l’articulation dans laquelle les muscles sont dans l’état le moins sollicité
Note 1 à l'article: Généralement, les postures optimales des articulations sont des postures dans lesquelles les
muscles qui contrôlent le mouvement de l’articulation sont dans leur état le moins sollicité. Cela peut également
être désigné par le terme posture neutre, c’est-à-dire une position prise par les parties du corps lorsqu’il est
relâché. Les postures optimales des articulations sont influencées par la posture des articulations adjacentes, la
masse des segments corporels adjacents, la direction de la gravité par rapport aux postures des articulations et
d’autres facteurs.
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ISO/TS 9241-430:2021(F)
EXEMPLE Poignet (pour poignée de préhension): 20° d’extension, 0° à 15° d’inclinaison cubitale et diamètre
de poignée de 3 cm à 5 cm; avant-bras: 0° à 60° de pronation; coude: 0° à 90° de flexion; épaule: 0° à 20° de
flexion, 0° à 20° d’abduction et 0° à 60° de rotation interne.
3.5
microgeste de la main
mouvement ou posture des doigts et de la main qui n’impliquent pas de mouvement de l’épaule ni de
mouvement du coude en flexion ou en extension
Note 1 à l'article: Les microgestes de la main peuvent aussi être appelés gestes des doigts. Les microgestes de la
main peuvent inclure la pronation et la supination de l’avant-bras.
4 Sélection des gestes sans contact
4.1 Approche globale pour la sélection des gestes sans contact
Il convient de prendre en compte de nombreux facteurs dans la conception et la sélection des gestes
des mains et des bras sans contact et en ce qui concerne leur affectation à des commandes. Ces facteurs
incluent le langage naturel, la mémoire, la facilité à exécuter des gestes, l’expérience avant gestuelle et
l’ergonomie. Cet article fournit des recommandations sur les facteurs ergonomiques pouvant influencer
la fatigue localisée, le confort et la biomécanique. Les recommandations concernent les gestes qui
seront répétés ou soutenus et qui peuvent donc conduire à une fatigue localisée. Les recommandations
ne s’appliquent pas aux gestes qui sont rarement effectués.
4.2 Grands mouvements d’épaule et de coude
Les mouvements d’épaule et de coude au-delà de la plage de posture optimale sont inefficaces et fatigants
s’ils sont réalisés de manière répétée. Ces mouvements impliquent de grands groupes musculaires et les
demandes métaboliques sont souvent élevées. Le mouvement des épaules et des coudes dans leur plage
optimale est efficace et confortable. Il est recommandé que les gestes évitent les grands mouvements
d’épaule et de coude hors de leur plage optimale.
4.3 Emplacement optimal de la main par rapport au corps
L’emplacement des mains pendant la gestuelle sera déterminé par les postures de l’épaule et du coude. Si
les articulations de l’épaule et du coude sont dans leur plage optimale, les mains seront situées dans un
espace compris entre la taille et le thorax, entre les épaules et près du torse. Le fait d’éviter d’atteindre
cette plage, en concevant des gestes pour que la posture de l’épaule soit située dans la plage optimale,
va éviter la fatigue de l’épaule.
4.4 Posture du poignet et de l’avant-bras
Les gestes de la main confortables sont ceux dans lesquels les postures du poignet et de l’avant-bras
sont dans leur plage optimale. La plage des postures des mains est décrite en référence aux structures
et repères anatomiques de la main.
4.5 Confort des postures et mouvements des mains
4.5.1 Poing, doigts neutres et tendus
...
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