4バナー

 

作業システムの設計

月曜日、14月2011 19:45

ワークステーション

ワークステーションの設計における統合アプローチ

人間工学において、ワークステーションの設計は重要なタスクです。 ブルーカラーであろうとホワイトカラーであろうと、どのような職場環境においても、適切に設計されたワークステーションは労働者の健康と福利だけでなく、生産性と製品の品質も促進するという一般的な合意があります. 逆に、ワークステーションの設計が不十分であると、健康上の不満や慢性職業病の発症、および製品の品質と生産性を所定のレベルに維持する上での問題を引き起こしたり、助長したりする可能性があります。

すべてのエルゴノミストにとって、上記のステートメントは些細なことに思えるかもしれません。 また、すべての人間工学者は、世界中の労働生活が人間工学的な欠点だけでなく、基本的な人間工学的原則のあからさまな違反に満ちていることも認識しています。 ワークステーション設計の重要性について、生産技術者、監督者、管理者などの担当者の間で広く認識されていないことは明らかです。

人間工学的要因の重要性を強調しているように見える産業作業に関する国際的な傾向があることは注目に値します。改善された製品品質、柔軟性、および製品配送精度に対する需要の増加です。 これらの要求は、仕事や職場の設計に関する保守的な見方と相容れないものです。

現在の状況では、ワークスペース設計の物理的要因が主な関心事ですが、ワークステーションの物理的設計は実際には作業の組織から切り離すことはできないことに留意する必要があります。 この原則は、次に説明する設計プロセスで明らかになります。 プロセスの最終結果の品質は、人間工学的知識、生産性と品質要求との統合、および参加という XNUMX つのサポートに依存します。 の 実装のプロセス 新しいワークステーションは、この統合に対応する必要があり、この記事の主な焦点です。

設計上の考慮事項

ワークステーションは仕事のためのものです。 ワークステーションの設計プロセスの出発点は、特定の生産目標を達成する必要があることです。 デザイナー (多くの場合、生産技術者またはその他の中間管理職レベルの人) は、社内で職場のビジョンを策定し、そのビジョンを自分の計画媒体を通じて実装し始めます。 このプロセスは反復的です。最初の試みは大雑把なものですが、解決策は徐々に洗練されていきます。 作業が進むにつれて、反復ごとに人間工学的な側面を考慮することが不可欠です。

それは、ことに留意すべきである 人間工学に基づくデザイン と密接に関連しているワークステーションの割合 人間工学的評価 ワークステーションの。 実際、ここで従うべき構造は、ワークステーションがすでに存在する場合、または計画段階にある場合にも同様に適用されます。

設計プロセスでは、関連するすべての側面が考慮されることを保証する構造が必要です。 これを処理する従来の方法は、考慮すべき一連の変数を含むチェックリストを使用することです。 ただし、特定の設計状況では、チェックリストの一部のみが関連する場合があるため、汎用チェックリストは膨大で使いにくい傾向があります。 さらに、実際の設計状況では、いくつかの変数が他の変数よりも重要であることが際立っています。 設計状況でこれらの要因を一緒に考慮する方法論が必要です。 この記事では、そのような方法論を提案します。

ワークステーションの設計に関する推奨事項は、関連する一連の要求に基づいている必要があります。 一般に、個々の変数の限界値を考慮するだけでは不十分であることに注意してください。 生産性と健康の維持という認識された複合目標は、従来の設計状況よりも野心的である必要があります。 特に、筋骨格疾患の問題は、多くの産業状況において主要な側面ですが、このカテゴリーの問題は決して産業環境に限定されるものではありません。

ワークステーションの設計プロセス

プロセスのステップ

ワークステーションの設計および実装プロセスでは、最初にユーザーに通知し、ユーザーが完全に参加できるようにプロジェクトを編成し、最終結果を全従業員が受け入れる可能性を高める必要があります。 この目標の扱いは、ワークステーションの物理的設計の最適解に到達する問題に集中する本論文の範囲内ではありませんが、それでも設計プロセスはそのような目標の統合を可能にします。 このプロセスでは、次の手順を常に考慮する必要があります。

    1. ユーザー指定の要求のコレクション
    2. 需要の優先順位付け
    3. (a) 技術仕様および (b) ユーザー用語の仕様への要求の転送
    4. ワークステーションの物理レイアウトの反復開発
    5. 物理的な実装
    6. 製作試用期間
    7. フル生産
    8. 残りの問題の評価と識別。

                   

                  ここでは、ステップ XNUMX から XNUMX に焦点を当てます。 多くの場合、これらすべてのステップのサブセットのみが実際にワークステーションの設計に含まれています。 これにはさまざまな理由が考えられます。 一部の VDU 作業状況など、ワークステーションが標準設計である場合、一部の手順は除外される場合があります。 ただし、ほとんどの場合、リストされている手順の一部を除外すると、ワークステーションの品質が許容範囲を下回ります。 これは、経済的または時間的な制約が厳しすぎる場合、または経営陣レベルでの知識や洞察の欠如のために完全に無視されている場合に当てはまります。

                  ユーザー指定要求の収集

                  職場のユーザーを、その設計に関する限定的な意見を提供できる生産組織のメンバーとして識別することが不可欠です。 ユーザーには、たとえば、作業員、監督者、生産計画担当者、生産技術者、および安全担当者が含まれる場合があります。 経験上、これらのアクターはすべて、プロセスで利用すべき独自の知識を持っていることが明らかです。

                  ユーザー指定の要求のコレクションは、いくつかの基準を満たす必要があります。

                  1. 開放性. プロセスの初期段階ではフィルターを適用しないでください。 批判を表明することなく、すべての観点に注意する必要があります。
                  2. 無差別. プロセスのこの段階では、すべてのカテゴリの視点を平等に扱う必要があります。 一部の人は他の人よりも率直である可能性があり、他のアクターの一部を沈黙させるリスクがあるという事実に特別な考慮を払う必要があります。
                  3. 対話による発展. 異なるバックグラウンドを持つ参加者間の対話を通じて、要求を調整し発展させる機会が必要です。 優先順位付けは、プロセスの一部として対処する必要があります。
                  4. 多才. ユーザー指定の要求を収集するプロセスは、合理的に経済的である必要があり、専門のコンサルタントの関与や参加者側の長時間の要求を必要としません。

                   

                  上記の一連の基準は、以下に基づく方法論を使用することによって満たすことができます。 品質機能の展開 (QFD) Sullivan (1986) による。 ここで、ユーザの要求は、アクターの混合グループ(8人から10人まで)が存在するセッションで収集されてもよい。 すべての参加者には、取り外し可能な粘着メモのパッドが与えられます。 彼らは、関係があると思うすべての職場の要求を、それぞれ別の紙片に書き留めるよう求められます。 作業環境と安全性、生産性と品質に関する側面をカバーする必要があります。 この活動は、必要に応じて、通常 XNUMX ~ XNUMX 分間継続します。 このセッションの後、参加者は次々と自分の要求を読み上げ、グループの全員が見ることができる部屋のボードにメモを貼るように求められます. 要求は、照明、持ち上げ補助、生産設備、到達要件、柔軟性要求などの自然なカテゴリにグループ化されます。 ラウンドの完了後、グループには、関連性と優先度に関して、一度に XNUMX カテゴリずつ、一連​​の要求について話し合い、コメントする機会が与えられます。

                  上記のようなプロセスで収集された一連のユーザー指定の要求は、要求仕様の開発の基礎の XNUMX つを形成します。 プロセスの追加情報は、製品デザイナー、品質エンジニア、エコノミストなど、他のカテゴリのアクターによって生成される場合があります。 ただし、ユーザーがこのコンテキストで行うことができる潜在的な貢献を実現することが重要です。

                  優先順位付けと要求仕様

                  仕様策定プロセスに関しては、さまざまな種類の要求をそれぞれの重要性に応じて考慮することが不可欠です。 そうしないと、考慮されたすべての側面を並行して考慮する必要があり、設計状況が複雑になり、扱いが難しくなる可能性があります。 これが、特定の設計状況でチェックリストを管理するのが難しい傾向にある理由です。

                  すべてのタイプのワークステーションに同等に役立つ優先度スキームを考案するのは難しい場合があります。 ただし、材料、ツール、または製品の手作業による取り扱いがワークステーションで実行される作業の重要な側面であると仮定すると、筋骨格負荷に関連する側面が優先リストの一番上にある可能性が高くなります。 この仮定の妥当性は、プロセスのユーザー要求収集段階で確認できます。 関連するユーザーの要求は、たとえば、筋肉の緊張と疲労、手の届くこと、見ること、または操作の容易さに関連している可能性があります。

                  ユーザーが指定したすべての要求を技術的な要求仕様に変換することは不可能な場合があることを認識しておくことが不可欠です。 このような要求は、快適さなどのより微妙な側面に関連する場合がありますが、それでも関連性が高く、プロセスで考慮する必要があります。

                  筋骨格負荷変数

                  上記の理由に沿って、筋骨格負荷に関連する一連の基本的な人間工学的変数があるという見解をここで適用します。 仕事関連の筋骨格障害 (WRMD)。 このタイプの障害は、筋骨格系に局在する疼痛症候群であり、特定の身体部分に繰り返しストレスがかかる結果として長期間にわたって発症します (Putz-Anderson 1988)。 重要な変数は次のとおりです (たとえば、Corlett 1988)。

                  • 筋力要求
                  • 作業姿勢の要求
                  • 時間の要求。

                   

                  に関して 筋力、基準設定は、生体力学的、生理学的、および心理的要因の組み合わせに基づく場合があります。 これは、たとえばハンドルの操作に必要なハンドル質量または必要な力の観点から、出力要求の測定によって操作化される変数です。 また、非常に動的な作業に関連するピーク負荷を考慮する必要がある場合もあります。

                  作業姿勢 要求は、(a) 関節構造が自然な可動範囲を超えて伸ばされている状況、および (b) ひざまずく、ひねる、前かがみの姿勢、または肩の上に手を持って作業するなど、特定の特に厄介な状況をマッピングすることによって評価できます。レベル。

                  時間の要求 (a) 短いサイクルの反復作業、および (b) 静的な作業のマッピングに基づいて評価できます。 静的な作業評価は、作業姿勢を維持することや、長時間にわたって一定の出力を生み出すことのみに関係するわけではないことに注意してください。 特に肩関節の筋肉を安定させるという観点から見ると、動的に見える作業は静的な性質を持っている可能性があります。 したがって、長期間の共同動員を考慮する必要があるかもしれません。

                  ある状況が受け入れられるかどうかは、もちろん、実際には、最も高い負担にさらされている身体の部分への要求に基づいています。

                  これらの変数は一度に XNUMX つずつではなく、まとめて考慮する必要があることに注意することが重要です。 たとえば、まれにしか発生しない場合は、大きな力の要求が許容される場合があります。 たまに腕を肩より上に上げることは、通常は危険因子ではありません。 しかし、そのような基本変数間の組み合わせを考慮する必要があります。 これにより、基準の設定が難しく複雑になる傾向があります。

                  手動操作タスクの設計と評価のための修正された NIOSH 方程式 (Waters et al. 1993)、この問題は、水平距離、垂直持ち上げ高さ、持ち上げ非対称性、ハンドルの結合、持ち上げ頻度などの媒介要因を考慮した、推奨される重量制限の式を考案することによって対処されます。 このように、理想的な条件下での生体力学的、生理学的、および心理的基準に基づく 23 キログラムの許容負荷制限は、作業状況の詳細を考慮して大幅に変更される場合があります。 NIOSH 式は、持ち上げ作業を伴う作業と作業場の評価の基礎を提供します。 ただし、NIOSH 方程式の有用性に関しては厳しい制限があります。 片手リフトの分析に関する科学的証拠はまだ決定的ではありません。 これは、科学的証拠をもっぱら仕事と職場設計の基礎として適用することの問題を示しています。実際には、科学的証拠は、考慮されている種類の仕事の直接的または間接的な経験を持つ人々の教育を受けた見解と統合されなければなりません。

                  立方体モデル

                  考慮する必要がある変数の複雑なセットを考慮に入れて、職場の人間工学的評価は、大部分がコミュニケーションの問題です。 上記の優先順位付けの議論に基づいて、職場の人間工学的評価のためのキューブ モデルが開発されました (Kadefors 1993)。 ここでの主な目標は、大多数の状況におけるアウトプット力、姿勢、および時間測定値が相互に関連し優先順位付けされた基本変数を構成するという仮定に基づいて、コミュニケーション目的のための教訓的なツールを開発することでした。

                  基本的な変数のそれぞれについて、需要が重大度に関してグループ化される可能性があることが認識されています。 ここでは、そのようなグループ化を 1 つのクラスで行うことが提案されています。 (XNUMX) 低い要求(2) 中程度の要求 または(3) 高い需要. 需要レベルは、利用可能な科学的証拠を使用するか、ユーザーのパネルとのコンセンサス アプローチを採用することによって設定できます。 もちろん、これらの XNUMX つの選択肢は相互に排他的ではなく、同様の結果をもたらす可能性がありますが、おそらく一般性の程度は異なります。

                  上記のように、基本的な変数の組み合わせが、筋骨格系の愁訴および累積的な外傷障害の発症に関するリスクレベルを大部分決定します。 例えば、力と姿勢に関して少なくとも中レベルの要求もある場合、長時間の要求は作業状況を受け入れられないものにする可能性があります。 職場の設計と評価では、最も重要な変数を一緒に考慮することが不可欠です。 ここで 立方体モデル そのような評価目的のために提案されています。 基本的な変数 (力、姿勢、時間) は、立方体の 27 つの軸を構成します。 需要の組み合わせごとに、サブキューブを定義できます。 全体で、モデルには 1 のそのようなサブキューブが組み込まれています (図 XNUMX を参照)。

                  図 1. 人間工学評価のための「キューブ モデル」。 各立方体は、力、姿勢、時間に関連する要求の組み合わせを表しています。 光: 許容可能な組み合わせ。 グレー: 条件付きで受け入れ可能。 黒: 受け入れられない

                  ERG190F1

                  モデルの重要な側面は、需要の組み合わせの許容度です。 このモデルでは、受容性のために 1 ゾーン分類スキームが提案されています。 (XNUMX) 状況は次のとおりです。 ことができます。、(2)状況は 条件付きで受け入れられる または(3)状況は 容認できない. 教訓的な目的で、各サブキューブに特定のテクスチャまたは色 (たとえば、緑、黄、赤) を指定できます。 繰り返しますが、評価はユーザーベースまたは科学的証拠に基づく場合があります。 条件付きで許容される(黄色の)ゾーンは、「問題のオペレーター集団の全体または一部について、無視できない病気または怪我のリスクが存在する」ことを意味します(CEN 1994)。

                  このアプローチを開発するために、ケースを考慮することが有用です: 適度なペースの片手でのマテリアルハンドリングにおける肩への負荷の評価. これは良い例です。このような状況では、通常、肩の構造に最も大きな負担がかかるからです。

                  力の変数に関しては、分類はこの場合、処理された質量に基づくことができます。 ここに、 低力需要 最大自発的持ち上げ能力 (MVLC) の 10% 未満のレベルとして識別されます。これは、最適な作業ゾーンで約 1.6 kg になります。 力の要求が高い 30% 以上の MVLC、約 4.8 kg が必要です。 中程度の力の需要 これらの制限の間に収まります。 姿勢への負担が少ない 上腕が胸部に近いときです。 高い姿勢負担 上腕骨の外転または屈曲が 45°を超える場合です。 中程度の姿勢負担 外転/屈曲角度が 15° ~ 45° の場合です。 時間の需要が少ない 取り扱いがオンとオフの 10 日あたり XNUMX 時間未満、または XNUMX 日あたり連続して XNUMX 分未満の場合です。 時間の需要が高い 取り扱いが 30 営業日あたり XNUMX 時間以上、または XNUMX 分以上連続して (持続的または反復的に) 行われる場合です。 中程度の時間の需要 露出がこれらの制限の間にあるときです。

                  図 1 では、許容度が要求の組み合わせに割り当てられています。 例えば、時間の要求が高い場合は、力と姿勢の要求が低い場合にのみ組み合わせることができます。 許容できないものから許容できるものへの移行は、いずれかの次元の需要を削減することによって実行できますが、多くの場合、時間の需要を削減することが最も効率的な方法です。 つまり、ワークプレイスの設計を変更する必要がある場合もあれば、作業の構成を変更した方が効率的な場合もあります。

                  以下で考察するように、要求レベルの定義と許容度の分類のために一連のユーザーとのコンセンサス パネルを使用すると、ワークステーションの設計プロセスが大幅に向上する可能性があります。

                  追加の変数

                  上記の基本的な変数に加えて、分析する状況の特定の条件に応じて、人間工学の観点から職場を特徴付ける一連の変数と要因を考慮する必要があります。 それらには以下が含まれます:

                  • 事故のリスクを軽減するための予防措置
                  • 騒音、照明、換気などの特定の環境要因
                  • 気候要因への暴露
                  • 振動への曝露(手持ち工具または全身から)
                  • 生産性と品質の要求を満たす容易さ。

                   

                  これらの要因の大部分は、一度に 1988 つずつ考慮することができます。 したがって、チェックリスト アプローチが役立つ場合があります。 Grandjean (1990) は、彼の教科書で、この文脈で通常考慮に入れる必要がある本質的な側面をカバーしています。 Konz (XNUMX) はそのガイドラインで、ワークステーションの編成と設計について、製造システムにおけるワーカーとマシンのインターフェースに焦点を当てた主要な質問のセットを提供しています。

                  ここで説明する設計プロセスでは、チェックリストをユーザー指定の要求と併せて読む必要があります。

                  ワークステーションの設計例: 手動溶接

                  実例となる (仮説的な) 例として、手動溶接用のワークステーションの実装につながる設計プロセス (Sundin et al. 1994) をここで説明します。 溶接は、高い筋肉力の要求と手作業による精度の高い要求を頻繁に組み合わせた活動です。 作品には静的な特徴があります。 多くの場合、溶接工はもっぱら溶接を行っています。 溶接作業環境は一般に、高騒音レベル、溶接煙、および光放射への暴露の組み合わせにより、敵対的です。

                  課題は、作業場環境で中型物体 (最大 300 kg) の手動 MIG (金属不活性ガス) 溶接用の作業場を考案することでした。 さまざまなオブジェクトを製造する必要があったため、ワークステーションは柔軟でなければなりませんでした。 生産性と品質に対する高い要求がありました。

                  ユーザー用語で一連のワークステーション要求を提供するために、QFD プロセスが実行されました。 溶接工、生産技術者、製品設計者が参加しました。 ここに記載されていないユーザーの要求は、人間工学、安全性、生産性、品質など、幅広い側面をカバーしていました。

                  立方体モデル アプローチを使用して、コンセンサスにより、高、中、低負荷の制限を特定したパネル:

                    1. 力変数. 取り扱い質量が1kg未満を低荷重、3kg以上を高荷重と呼びます。
                    2. 姿勢ひずみ変数. 高負担を意味する作業姿勢は、腕を上げたり、ねじったり深く前屈したり、膝をついたりする姿勢であり、手首が極端に屈曲/伸展または偏位している状況も含まれます。 姿勢が真っ直ぐ立っているか座っている場合、および手が最適な作業ゾーンにある場合は、負担が少なくなります。
                    3. 時間変数. 溶接に費やされる作業時間の 10% 未満は低需要と見なされ、総作業時間の 40% 以上は高需要と呼ばれます。 中程度の需要は、変数が上記の範囲内にある場合、または状況が不明な場合に発生します。

                         

                        立方体モデル (図 1) を使用した評価から、力と姿勢の緊張に関して高いまたは中程度の要求が同時に存在する場合、高い時間の要求を受け入れることができないことが明らかでした。 これらの要求を軽減するために、機械化された物体の取り扱いとツールの吊り下げが必要であると考えられました。 この結論については、コンセンサスが形成されました。 シンプルなコンピューター支援設計 (CAD) プログラム (ROOMER) を使用して、機器ライブラリーが作成されました。 さまざまな職場ステーションのレイアウトを非常に簡単に開発し、ユーザーとの緊密な対話で変更することができました。 この設計アプローチは、図面を見るだけに比べて大きな利点があります。 ユーザーは、意図した職場がどのように見えるかを即座に把握できます。

                        図 2. 設計プロセスでたどり着いた手動溶接用ワークステーションの CAD バージョン

                        ERG190F2

                        図 2 は、CAD システムを使用して到達した溶接ワークステーションを示しています。 これは、力と姿勢の要求を軽減し、残りのユーザーの要求をほぼすべて満たす作業場です。

                         

                         

                         

                         

                         

                        図 3. 実装された溶接ワークステーション

                        ERG190F3

                        設計プロセスの最初の段階の結果に基づいて、溶接作業場 (図 3) が実装されました。 この職場の資産には次のものがあります。

                          1. 最適化されたゾーンでの作業は、コンピュータ化された溶接対象物のハンドリング デバイスを使用して容易になります。 運搬用のオーバーヘッドホイストがあります。 代わりに、バランスのとれた持ち上げ装置が提供され、オブジェクトの取り扱いが容易になります。
                          2. 溶接ガンと研削盤が吊り下げられているため、必要な力が軽減されます。 それらは、溶接オブジェクトの周りのどこにでも配置できます。 溶接椅子が付属しています。
                          3. すべてのメディアは上から来るため、床にケーブルはありません。
                          4. ワークステーションには、一般、職場、プロセスの XNUMX つのレベルの照明があります。 職場の照明は、壁要素の上の傾斜路から来ています。 プロセス照明は、溶接煙換気アームに組み込まれています。
                          5. ワークステーションには、一般置換換気、可動アームを使用した作業場換気、MIG 溶接ガンの統合換気の XNUMX つのレベルの換気があります。 作業場の換気は溶接ガンから制御されます。
                          6. 作業場の XNUMX 面に吸音壁要素があります。 透明な溶接カーテンが第 XNUMX の壁を覆っています。 これにより、溶接工はワークショップ環境で何が起こっているかを常に把握することができます。

                                     

                                    実際の設計状況では、経済、スペース、およびその他の制約により、さまざまな種類の妥協が必要になる場合があります。 ただし、認可された溶接工は世界中の溶接業界で手に入れるのが難しく、かなりの投資が必要であることに注意してください。 現役の溶接工として定年退職する溶接工はほとんどいません。 熟練した溶接工を仕事に留めておくことは、関係するすべての関係者 (溶接工、会社、社会) にとって有益です。 たとえば、物体の取り扱いと位置決めのための機器が多くの溶接作業場の不可欠な構成要素であるべき非常に正当な理由があります。

                                    ワークステーション設計のデータ

                                    職場を適切に設計できるようにするためには、広範な基本情報セットが必要になる場合があります。 このような情報には、ユーザー カテゴリの人体測定データ、男性と女性の人口の持上げ強度およびその他の出力容量データ、最適な作業ゾーンを構成するものの仕様などが含まれます。 現在の記事では、いくつかの重要な論文への参照が示されています。

                                    仕事とワークステーションの設計の事実上すべての側面を最も完全に扱っているのは、おそらく今でも Grandjean (1988) の教科書です。 ワークステーションの設計に関連するさまざまな人体計測の側面に関する情報は、Pheasant (1986) によって提示されています。 Chaffin と Andersson (1984) は、大量の生体力学および人体測定データを提供しています。 Konz (1990) は、多くの有用な経験則を含む、ワークステーション設計の実用的なガイドを提示しました。 特に累積的な外傷障害に関する上肢の評価基準は、Putz-Anderson (1988) によって提示されています。 ハンドツールを使用した作業の評価モデルは、Sperling et al。 (1993)。 手作業による持ち上げに関して、Waters と共同研究者は、この主題に関する既存の科学的知識を要約して、修正された NIOSH 方程式を開発しました (Waters et al. 1993)。 機能的人体測定と最適なワーキング ゾーンの仕様は、たとえば、Rebiffé、Zayana、Tarrière (1969)、および Das と Grady (1983a、1983b) によって提示されています。 Mital と Karwowski (1991) は、特に工業作業場の設計に関連するさまざまな側面をレビューする有用な本を編集しました。

                                    関連するすべての側面を考慮してワークステーションを適切に設計するために必要な大量のデータは、生産技術者やその他の責任ある人々による最新の情報技術の使用を必要とします。 近い将来、さまざまなタイプの意思決定支援システムが利用可能になる可能性があります。たとえば、知識ベースのシステムやエキスパート システムなどです。 このような展開に関する報告は、たとえば、DeGreve と Ayoub (1987)、Laurig と Rombach (1989)、および Pham と Onder (1992) によって行われています。 しかし、特定の設計状況で必要とされるすべての関連データにエンドユーザーが簡単にアクセスできるようにするシステムを考案することは、非常に困難な作業です。

                                     

                                    戻る

                                    月曜日、14月2011 19:51

                                    ツール

                                    一般に、工具はヘッドとハンドルを備え、時にはシャフトを備え、電動工具の場合は本体を備えています。 ツールは複数のユーザーの要件を満たす必要があるため、基本的な競合が発生する可能性があり、妥協して満たす必要がある場合があります。 これらの競合の一部は、ユーザーの能力の制限に由来し、一部はツール自体に固有のものです。 ただし、ツールの形状と機能はある程度変更される可能性がありますが、人間の限界は本質的であり、ほとんど変更できないことを覚えておく必要があります。 したがって、望ましい変化をもたらすためには、主にツールの形状に注意を向ける必要があり、特に、ユーザーとツールの間のインターフェース、すなわちハンドルに注意を向けなければならない。

                                    グリップの性質

                                    広く受け入れられているグリップの特性は、 パワーグリップ 精密グリップ フォルダーとその下に フックグリップ、事実上すべての人間の手動活動を達成することができます。

                                    釘打ちに使用されるようなパワー グリップでは、工具は部分的に曲げた指と手のひらで形成されたクランプで保持され、親指で反力が加えられます。 止めねじを調整するときに使用するような精密なグリップでは、ツールは指の屈筋面と反対側の親指の間に挟まれます。 精密グリップの変形は鉛筆グリップで、一目瞭然で複雑な作業に使用されます。 プレシジョン グリップは、パワー グリップの 20% の強さしか提供しません。

                                    フックグリップは、保持以外の必要がない場合に使用されます。 フック グリップでは、オブジェクトは、親指のサポートの有無にかかわらず、曲げた指から吊り下げられます。 重い工具は、フック グリップで持ち運びできるように設計する必要があります。

                                    グリップの厚さ

                                    精密グリップの場合、推奨される太さは、ドライバーの場合は 8 ~ 16 ミリメートル (mm)、ペンの場合は 13 ~ 30 mm です。 多かれ少なかれ円筒形のオブジェクトの周りに適用されるパワー グリップの場合、指は円周の半分以上を囲む必要がありますが、指と親指が接触しないようにする必要があります。 推奨される直径は、最小 25 mm から最大 85 mm までの範囲です。 手の大きさにもよりますが、男性で55~65mm、女性で50~60mmが最適です。 手の小さい人は、直径 60 mm を超えるパワー グリップで反復動作を実行しないでください。

                                    握力とハンドスパン

                                    道具を使うには力が必要です。 握る以外に、ペンチや粉砕ツールなどのクロスレバー アクション ツールの使用には、手の強さに対する最大の要件が見られます。 押しつぶす際の有効な力は、握力とツールの必要なスパンの関数です。 親指の端とつかむ指の端の間の最大機能的スパンは、男性で平均約 145 mm、女性で約 125 mm であり、民族差があります。 男性と女性の両方で 45 から 55 mm の範囲の最適なスパンの場合、450 回の短時間の動作で利用できる握力は、男性で約 500 から 250 ニュートン、女性で約 300 から 90 ニュートンの範囲ですが、反復動作の場合は、推奨される要件は、おそらく男性で 100 ~ 50 ニュートン、女性で 60 ~ XNUMX ニュートンに近いでしょう。 多くの一般的に使用されるクランプやペンチは、片手で使用する能力を超えており、特に女性では.

                                    ハンドルがねじ回しまたは同様の工具のハンドルである場合、利用可能なトルクはハンドルに力を伝達するユーザーの能力によって決定され、したがって、手とハンドルの間の摩擦係数とハンドルの直径の両方によって決定されます。 ハンドルの形状の不規則性は、トルクを加える能力にほとんど、またはまったく違いはありませんが、鋭利なエッジは不快感や最終的な組織の損傷を引き起こす可能性があります. 最大トルクがかかる円筒ハンドルの直径は50~65mmですが、球体ハンドルは65~75mmです。

                                    ハンドル

                                    ハンドルの形状

                                    ハンドルの形状は、皮膚とハンドルの間の接触を最大にする必要があります。 それは一般化された基本的なものであり、一般的に平らな円筒形または楕円形の断面で、長い曲線と平らな面、または球の扇形であり、握っている手の全体的な輪郭に一致するようにまとめられている必要があります。 道具の本体に取り付けるため、ハンドルも鐙型やT型、L型などの形をとりますが、手に触れる部分が基本形となります。

                                    指で囲まれた空間はもちろん複雑です。 単純な曲線の使用は、さまざまな手とさまざまな屈曲度によって表されるバリエーションを満たすことを意図した妥協です。 この点に関して、屈曲した指の輪郭を、尾根と谷、縦溝とくぼみの形でハンドルに導入することは望ましくありません。長期間、軟部組織に圧力損傷を引き起こします。 特に、3 mm を超えるリセスは推奨されません。

                                    円筒形セクションの変更は六角形セクションであり、これは小口径のツールまたは器具の設計において特に価値があります。 円柱よりも小口径の六角形の方が安定したグリップを維持しやすい。 三角形および正方形のセクションもさまざまな程度で使用されてきました。 このような場合、圧力による損傷を避けるためにエッジを丸くする必要があります。

                                    グリップ面と質感

                                    何千年もの間、ペンチやクランプなどの工具を粉砕するためのハンドル以外に、木材が工具のハンドルの素材として選ばれてきたのは偶然ではありません。 その美的魅力に加えて、木材は容易に入手でき、熟練していない労働者でも簡単に加工でき、弾力性、熱伝導性、摩擦抵抗、バルクに比べて比較的軽いため、この用途や他の用途に非常に受け入れられています。

                                    近年、金属製やプラスチック製のハンドルが多くのツールでより一般的になり、後者は特に軽いハンマーやドライバーで使用されています。 ただし、金属製のハンドルはより多くの力を手に伝達するため、できればゴム製またはプラスチック製のシースに収める必要があります。 グリップの表面は、可能であればわずかに圧縮可能で、非導電性で滑らかである必要があり、表面積はできるだけ広い領域に圧力が分散されるように最大化する必要があります。 フォーム ラバー グリップを使用して、手の疲れや圧痛を軽減しています。

                                    ツール表面の摩擦特性は、手で加えられる圧力、表面の性質、および油や汗による汚れによって異なります。 少量の汗は摩擦係数を増加させます。

                                    ハンドルの長さ

                                    ハンドルの長さは、手の重要な寸法とツールの性質によって決まります。 例えば、パワーグリップで片手で使用されるハンマーの場合、理想的な長さは最小約 100 mm から最大約 125 mm の範囲です。 短いハンドルはパワーグリップには不向きですが、19 mm より短いハンドルは親指と人差し指の間で適切に握ることができず、どのツールにも適していません。

                                    理想的には、コーピングまたはフレット ソー以外の電動工具またはハンド ソーの場合、ハンドルは 97.5 パーセンタイル レベルで、それに押し込まれた閉じた手の幅、つまり、長軸で 90 ~ 100 mm、および 35 mmショートで40mmまで。

                                    重量とバランス

                                    重さは精密工具の問題ではありません。 重いハンマーと電動工具の場合、0.9 kg から 1.5 kg までの重量が許容され、最大で約 2.3 kg です。 推奨重量を超える場合は、ツールを機械的手段で支える必要があります。

                                    ハンマーなどの打楽器の場合、ハンドルの重量を構造強度と両立できる最小限に抑え、ヘッドの重量をできる限り多くすることが望ましい。 他のツールでは、残高は可能な限り均等に分配する必要があります。 小さなヘッドとかさばるハンドルを備えたツールでは、これは不可能かもしれませんが、ヘッドとシャフトのサイズに比べてかさばりが大きくなるにつれて、ハンドルを徐々に軽量化する必要があります。

                                    手袋の意義

                                    ツールの設計者は、ツールが常に素手で保持および操作されるとは限らないことを見落とすことがあります。 手袋は、安全と快適さのために一般的に着用されます。 安全手袋がかさばることはめったにありませんが、寒い気候で着用する手袋は非常に重く、感覚フィードバックだけでなく、つかんだり保持したりする能力にも干渉する可能性があります. ウールまたは革の手袋を着用すると、親指で手の厚さが 5 mm、手の幅が 8 mm 増加する可能性がありますが、重いミトンを使用すると、それぞれ 25 ~ 40 mm 増加する可能性があります。

                                    利き手

                                    西半球の人口の大部分は、右手の使用を好みます。 いくつかは機能的に両利きであり、すべての人がどちらの手でも多かれ少なかれ効率的に操作することを学ぶことができます.

                                    左利きの人の数は少ないですが、可能な限りツールにハンドルを取り付けることで、左利きまたは右利きの人がツールを操作できるようにする必要があります (例には、電動工具または電動工具の補助ハンドルの配置が含まれます)。ただし、右利きの人の前腕の強力な回外筋を利用し、左利きを排除するように設計されたネジ式ファスナーの場合のように、そうすることが明らかに非効率的である場合を除きます。ハンドラーが同等の効果でそれらを使用することを防ぎます。 左ねじの提供は容認できる解決策ではないため、この種の制限は受け入れなければなりません。

                                    性別の意義

                                    一般に、女性は男性よりも手のサイズが小さく、握力が小さく、力が約 50 ~ 70% 弱い傾向にありますが、パーセンタイルの高い方の女性の中には、パーセンタイルの低い方の男性よりも手が大きく、力が強い人もいます。 その結果、男性の使用を念頭に置いて設計されたさまざまな手工具、特に重いハンマーや重いペンチ、金属の切断、圧着などを操作するのが困難な、大部分が女性であるが、かなりの数の人が存在します。クランプツールとワイヤーストリッパー。 女性がこれらのツールを使用するには、片手操作ではなく、望ましくない両手操作が必要になる場合があります。 したがって、男女混合の職場では、女性の要件を満たすだけでなく、手のサイズのパーセンタイルが低い男性の要件を満たすために、適切なサイズのツールを利用できるようにすることが不可欠です。

                                    特別な考慮事項

                                    可能であれば、ツール ハンドルの向きは、操作する手が腕と手の自然な機能位置に適合できるようにする必要があります。ほぼ完全に屈曲し、他のものはそれほど屈曲せず、親指は内転してわずかに屈曲します。この姿勢は、誤って握手位置と呼ばれることがあります。 (握手では、手首は半分以上回外しません。) 指と親指のさまざまな屈曲による手首の内転と背屈の組み合わせにより、腕の長軸と腕の間に約 15° の握り角度が生じます。親指と人​​差し指で作るループの中心点、つまり拳の横軸を通る線。

                                    標準的なペンチを使用する場合に見られるように、手を尺骨偏位の位置、つまり小指に向かって曲げた状態にすることは、手首の構造内の腱、神経、および血管に圧力を発生させ、痛みを引き起こす可能性があります。腱鞘炎、手根管症候群などの障害状態。 ハンドルを曲げて手首をまっすぐに保つ (つまり、手ではなくツールを曲げる) ことにより、神経、軟部組織、および血管の圧迫を避けることができます。 この原則は長い間認識されてきましたが、工具メーカーや使用者には広く受け入れられていません。 これは、ナイフやハンマーだけでなく、ペンチなどのクロスレバー アクション ツールの設計にも特に適用されます。

                                    ペンチとクロスレバー ツール

                                    ペンチなどのハンドルの形状には特に注意が必要です。 伝統的にペンチは同じ長さの湾曲したハンドルを持ち、上部のカーブは手のひらのカーブに近似し、下部のカーブは曲げた指のカーブに近似します。 ツールを手に持つと、ハンドル間の軸がペンチの顎の軸と一致します。 その結果、手術では、手首を繰り返し回転させながら、手首を極端な尺骨偏位、つまり小指に向かって曲げた状態に保つ必要があります。 この位置では、体の手-手首-腕部分の使用は非常に非効率的であり、腱や関節構造に非常に負担がかかります. 動作が反復的である場合、酷使損傷のさまざまな症状を引き起こす可能性があります。

                                    この問題に対処するために、近年、人間工学的により適切な新しいバージョンのペンチが登場しました。 これらのプライヤーでは、ハンドルの軸はジョーの軸に対して約 45° 曲げられています。 ハンドルは厚みがあり、軟部組織への局部的な圧力を抑えて握りやすくなっています。 上部のハンドルは、手のひらの尺骨側とその周りにフィットする形状で、それに比例して長くなっています。 ハンドルの前端には親指サポートが組み込まれています。 下部のハンドルは短く、前端にタングまたは丸みを帯びた突起があり、曲がった指に合わせてカーブしています。

                                    上記はやや急進的な変更ですが、人間工学的に健全ないくつかの改善は、ペンチで比較的簡単に行うことができます。 おそらく、パワーグリップが必要な場合に最も重要なのは、ハンドルのヘッドエンドに親指サポート、もう一方の端にわずかなフレアを付けて、ハンドルを厚くし、わずかに平らにすることです. 設計に不可欠ではない場合、この変更は、基本的な金属ハンドルを、ゴムまたは適切な合成材料で作られた固定または取り外し可能な非導電性シースで包み、おそらく触覚の品質を向上させるために鈍く粗くすることによって実現できます。 指のハンドルのくぼみは望ましくありません。 繰り返し使用する場合は、ハンドルを閉じてから開くために軽いバネをハンドルに組み込むことが望ましい場合があります。

                                    同じ原則が他のクロスレバー ツールにも適用され、特にハンドルの厚さの変化と平坦化に関して適用されます。

                                    ナイフ

                                    汎用ナイフ、つまりダガーの握りに使用されないナイフの場合、関節組織へのストレスを軽減するために、ハンドルとブレードの間に 15° の角度を含めることが望ましいです。 ハンドルのサイズと形状は、一般的に他のツールのサイズと形状に準拠する必要がありますが、さまざまな手のサイズに対応するために、50 つのサイズのナイフ ハンドルを提供する必要があることが提案されています。 95 ~ 5 パーセンタイルの場合。 手がブレードにできるだけ近いところに力を加えることができるように、ハンドルの上面には隆起した親指レストを組み込む必要があります。

                                    手が刃の上に滑り落ちるのを防ぐために、ナイフガードが必要です。 ガードは、長さ約 10 ~ 15 mm のタング、または湾曲した突起など、ハンドルから下向きに突き出ている、またはハンドルに対して直角に突き出ている、または前部からハンドル後部。 サムレストは滑り止めの役割も果たします。

                                    ハンドルは一般的な人間工学的ガイドラインに準拠し、柔軟な表面はグリースに耐性がある必要があります。

                                    ハンマー

                                    ハンマーの要件は、ハンドルの曲げに関するものを除いて、上記で主に考慮されています。 上記のように、手首を無理に繰り返し曲げると、組織が損傷する可能性があります。 手首の代わりにツールを曲げることで、この損傷を減らすことができます。 ハンマーに関しては、さまざまな角度が検討されていますが、実際にパフォーマンスが向上しない場合でも、ヘッドを 10° から 20° の間で下向きに曲げると快適性が向上する可能性があるようです。

                                    スクリュードライバーとスクレイピングツール

                                    スクレーパー、ヤスリ、手のみなど、ドライバーのハンドルや、同様の方法で保持されるその他のツールには、いくつかの特別な要件があります。 それぞれが、精密グリップまたはパワーグリップで時々使用されます。 それぞれは、安定化と力の伝達のために指と手のひらの機能に依存しています。

                                    ハンドルの一般的な要件は既に​​考慮されています。 ドライバーハンドルの最も一般的な効果的な形状は、変更されたシリンダーの形状であることがわかっています。これは、手のひらを受け入れるために端がドーム型で、指の端をサポートするためにシャフトに接する部分がわずかに広がっています。 このように、腕から加えられる圧力と皮膚の摩擦抵抗によってハンドルと接触している手のひらを介してトルクが大きく加えられます。 指はある程度の力を伝達しますが、安定させる役割が多く、必要な力が少ないため疲労が少なくなります。 したがって、ヘッドのドームは、ハンドルの設計において非常に重要になります。 ドームまたはドームがハンドルと接する場所に鋭いエッジまたは隆起がある場合、手がたこができて怪我をするか、力の伝達が効率が悪く疲労しやすい指や親指に伝達されます。 シャフトは一般的に円筒形ですが、使用するとより疲れるかもしれませんが、指をよりよくサポートする三角形のシャフトが導入されました.

                                    ドライバーやその他の留め具の使用が反復的であり、過度の使用による怪我の危険を伴う場合、手動ドライバーを、作業を妨げずに容易にアクセスできるような方法で頭上のハーネスから吊り下げられた電動ドライバーに交換する必要があります。

                                    のこぎりと電動工具

                                    ドライバーのようなハンドルが最も適しているフレットのこぎりと軽い弓のこを除いて、手のこぎりは、通常、のこぎりの刃に取り付けられた閉じたピストル グリップの形をとるハンドルを持っています。

                                    ハンドルは基本的に、指を入れるループを備えています。 ループは事実上、両端が湾曲した長方形です。 手袋を装着できるように、長径で約 90 ~ 100 mm、短径で 35 ~ 40 mm の内部寸法が必要です。 手のひらと接触するハンドルは、前述の平らな円筒形で、手のひらと曲げた指に適度にフィットするように複合曲線を持っている必要があります。 外側のカーブから内側のカーブまでの幅は約 35 mm、厚さは 25 mm 以下にする必要があります。

                                    興味深いことに、電動工具をつかんで保持する機能は、のこぎりを保持する機能と非常に似ているため、似たようなタイプのハンドルが効果的です。 電動工具で一般的なピストル グリップは、側面が平らではなく湾曲しているオープン ソー ハンドルに似ています。

                                    ほとんどの電動工具は、ハンドル、ボディ、ヘッドで構成されています。 ハンドルの配置は重要です。 理想的には、ハンドルがボディの後部に取り付けられ、ヘッドが前に突き出るように、ハンドル、ボディ、ヘッドが一直線になるようにする必要があります。 作用線は人差し指を伸ばした線なので、頭は体の中心軸に対して偏心しています。 ただし、ツールの重心はハンドルの前にあり、トルクは手が克服しなければならない本体の回転運動を生み出すようなものです。 したがって、必要に応じて本体がハンドルの後ろと前に突き出るように、プライマリ ハンドルを重心の真下に配置する方が適切です。 あるいは、特に重いドリルでは、ドリルをどちらの手でも操作できるように、ドリルの下に補助ハンドルを配置することができます。 電動工具は通常、ハンドルの上部前端に組み込まれたトリガーによって操作され、人差し指で操作されます。 トリガーは、どちらの手でも操作できるように設計されている必要があり、必要に応じて電源をオンに保つために、簡単にリセットできるラッチ機構を組み込む必要があります。

                                     

                                    戻る

                                    カール HE クローマー

                                    以下では、エルゴノミクス デザインの最も重要な XNUMX つの懸念事項について説明します。 controls、オペレータから機械にエネルギーまたは信号を転送するデバイス。 XNUMX番目、 指標 または、機械の状態に関する視覚的な情報をオペレーターに提供するディスプレイ。 XNUMX つ目は、パネルまたはコンソールでのコントロールとディスプレイの組み合わせです。

                                    座っているオペレーターのための設計

                                    座っていると、立っているよりも安定してエネルギーを消費しない姿勢になりますが、立っているよりも作業スペース、特に足のスペースが制限されます。 ただし、立っている場合に比べて、座っている場合はフット コントロールを操作する方がはるかに簡単です。 さらに、足によって加えられる力の方向が部分的または大部分前方である場合、背もたれを備えた座席を提供することにより、かなり大きな力を加えることができる。 (この配置の典型的な例は、自動車のペダルの位置で、ドライバーの前、シートの高さよりもやや下に配置されています)。 そのスペースの特定の寸法は、実際のオペレーターの人体測定に依存することに注意してください。

                                    図 1. フィート (センチメートル単位) の推奨される通常のワークスペース

                                    ERG210F1

                                    手動コントロールを配置するためのスペースは、主に体の前にあり、肘、肩、またはこれら 2 つの体の関節の間のどこかを中心とするほぼ球形の輪郭内にあります。 図 XNUMX は、コントロールの配置スペースを模式的に示しています。 もちろん、特定の寸法はオペレーターの人体測定に依存します。

                                     

                                    図 2. 手の推奨される通常のワークスペース (センチメートル単位)

                                    ERG210F2

                                    見なければならないディスプレイおよびコントロール用のスペースは、目の前にあり、目の中心にある部分的な球体の周囲によって囲まれています。 したがって、このようなディスプレイとコントロールの基準高さは、座っているオペレータの目の高さ、および胴体と首の姿勢に依存します。 約 XNUMX メートルよりも近い視覚的ターゲットの好ましい位置は、明らかに目の高さより下であり、ターゲットの近さと頭の姿勢によって異なります。 ターゲットが近ければ近いほど、位置を低くし、オペレータの内側 (正中矢状面) 内または近くに配置する必要があります。

                                    頭の姿勢は、側面図で右耳の穴と右目のまぶたの接合部を通る「耳と目のライン」(Kroemer 1994a)を使用して説明すると便利ですどちらの側にも傾いていません (瞳孔は正面図で同じ水平レベルにあります)。 通常、頭の位置を「直立」または「直立」と呼びます。 P (図 3 を参照) 耳と目の線と水平線の間の角度は約 15° で、目は耳の高さより上にあります。 視覚目標の好ましい位置は、耳と目の線より 25° ~ 65° 下です (失う 図 3) で、フォーカスを維持する必要がある近くのターゲットには、ほとんどの人が低い値を好みます。 視線の好みの角度には大きなばらつきがありますが、ほとんどの被験者は、特に年をとるにつれて、大きな距離で近くのターゲットに焦点を合わせることを好みます。 失う 角度。

                                    図 3. 耳と目のライン

                                    ERG210F3

                                    常駐オペレーター向けの設計

                                    立っているオペレーターによるペダル操作は、ほとんど必要とされないはずです。 明らかに、立っているオペレーターが XNUMX つのペダルを同時に操作することは事実上不可能です。 オペレータが静止している間、フット コントロールを配置するスペースは、トランクの下とトランクの少し前の小さな領域に限定されます。 歩き回れば、ペダルを置くスペースが増えますが、歩く距離が長くなるため、ほとんどの場合、それは非常に非現実的です。

                                    立っているオペレータの手動制御の位置は、座っているオペレータとほぼ同じ領域を含みます。つまり、オペレータの肩の近くを中心に、体の前に約半分の球体があります。 制御操作を繰り返す場合、その半球の好ましい部分はその下部になります。 ディスプレイの位置の領域も、座っているオペレーターに適した領域と同様であり、オペレーターの目の近くを中心とするほぼ半球であり、その半球の下部に優先位置があります。 ディスプレイの正確な位置と、表示する必要があるコントロールの位置は、上記で説明したように、頭の姿勢によって異なります。

                                    コントロールの高さは、オペレータが上腕を肩から垂らしたときの肘の高さを適切に基準としています。 見なければならないディスプレイとコントロールの高さは、オペレーターの目の高さと呼ばれます。 どちらもオペレーターの人体測定に依存しており、背の低い人や背の高い人、男性と女性、民族的出自が異なる人ではかなり異なる場合があります。

                                    足で操作するコントロール

                                    XNUMX 種類の制御を区別する必要があります。XNUMX つは大きなエネルギーまたは力を機械に伝達するために使用されます。 この例としては、自転車のペダルや、パワー アシスト機能を持たないより重い車両のブレーキ ペダルがあります。 制御信号が機械に伝達される、オン/オフ スイッチなどの足で操作するコントロールは、通常、少量の力またはエネルギーしか必要としません。 これら XNUMX つの極端なペダルを検討するのは便利ですが、さまざまな中間形式があり、設計者は、次の設計上の推奨事項のどれが最適かを判断する必要があります。

                                    前述のように、繰り返しまたは継続的なペダル操作は、座ったオペレーターからのみ必要です。 大きなエネルギーと力を伝達するためのコントロールには、次のルールが適用されます。

                                    • ペダルは、足が楽な位置で操作できるように、体の下、少し前に配置します。 往復ペダルの合計水平変位は、通常、約 0.15 m を超えてはなりません。 回転ペダルの場合、半径も約 0.15 m にする必要があります。 スイッチタイプのペダルの直線変位は最小で、約 0.15 m を超えてはなりません。
                                    • ペダルは、進行方向と足の力が、オペレータの股関節から足関節を通るほぼ直線上にあるように設計する必要があります。
                                    • 足首関節の足の屈曲と伸展によって操作されるペダルは、通常の位置で下肢と足の間の角度が約 90°になるように配置する必要があります。 動作中は、その角度を約 120° まで上げることができます。
                                    • 単純に機械に信号を送る足で操作するコントロールは、通常、ON または OFF などの XNUMX つの個別の位置を持つ必要があります。 ただし、足では XNUMX つの位置を触覚で区別するのが難しい場合があることに注意してください。

                                     

                                    コントロールの選択

                                    次のニーズまたは条件に従って、さまざまな種類のコントロールを選択する必要があります。

                                    • 手または足による操作
                                    • 伝達されるエネルギーと力の量
                                    • 自動車のハンドル操作など、「継続的な」入力の適用
                                    • たとえば、(a) 機器のアクティブ化またはシャットダウン、(b) テレビまたはラジオのチャンネルを別のチャンネルに切り替えるなど、いくつかの個別の調整から XNUMX つを選択する、または (c) データ入力を実行するなど、「個別のアクション」を実行すること。キーボード付き。

                                     

                                    コントロールの機能的な有用性によっても、選択手順が決まります。 主な基準は次のとおりです。

                                    • コントロールのタイプは、ステレオタイプまたは一般的な期待に適合する必要があります (たとえば、回転ノブではなく、押しボタンまたはトグル スイッチを使用して電灯をオンにするなど)。
                                    • コントロールのサイズと動作特性は、ステレオタイプの経験と過去の慣行に適合するものでなければなりません (たとえば、レバーではなく、自動車の両手操作用の大きなハンドルを提供するなど)。
                                    • コントロールの操作方向は、定型的または一般的な期待に適合するものとします (たとえば、ON コントロールを左に回すのではなく、押したり引いたりします)。
                                    • ハンド操作は小さな力と微調整を必要とするコントロールに使用され、フット操作は大まかな調整と大きな力に適しています (ただし、この原則に準拠していない自動車のペダル、特にアクセル ペダルの一般的な使用を考慮してください)。 .
                                    • コントロールは、不注意に操作したり、意図した目的と矛盾したり、過剰な方法で操作したりできないという点で「安全」でなければなりません。

                                     

                                    表 1. コントロールの動きと期待される効果

                                    コントロールの動きの方向

                                    演算

                                    Up

                                    フォワード

                                    右回りに

                                    押す、
                                    絞る

                                    Down

                                    後方

                                    戻る

                                    カウンター-
                                    時計回り

                                    プル1

                                    プッシュ2

                                    On

                                    +3

                                    +

                                    +

                                    +

                                    +3

                                           

                                    +

                                     

                                    オフ

                                             

                                    +

                                     

                                    +

                                     

                                     

                                    +

                                     

                                                   

                                               

                                    +

                                     

                                         

                                    上げる

                                    +

                                               

                                           

                                    低くなる

                                       

                                       

                                    +

                                               

                                    後退

                                               

                                    +

                                       

                                     

                                    広がります

                                       

                                    +

                                       

                                             

                                    増える

                                    +

                                                   

                                    減る

                                             

                                    +

                                     

                                       

                                    オープンバリュー

                                             

                                         

                                    +

                                       

                                    値を閉じる

                                         

                                    +

                                     

                                               

                                    ブランク: 該当なし。 + 最も好ましい; – あまり好まれません。 1 トリガー式コントロール付き。 2 プッシュプルスイッチ付き。 3 上はアメリカ、下はヨーロッパ。

                                    出典: Kroemer 1995 を改変。

                                     

                                    表 1 と表 2 は、適切なコントロールの選択に役立ちます。 ただし、コントロールの選択と設計には「自然な」ルールがほとんどないことに注意してください。 現在の推奨事項のほとんどは純粋に経験的なものであり、既存のデバイスと西洋のステレオタイプに適用されます。

                                    表 2. 一般的なハンド コントロールの制御と効果の関係

                                    効果

                                    鍵-
                                    ロック

                                    トグル
                                    スイッチ

                                    押す-
                                    (Comma Separated Values) ボタンをクリックして、各々のジョブ実行の詳細(開始/停止時間、変数値など)のCSVファイルをダウンロードします。

                                    バー
                                    つまみ

                                    ラウンド
                                    つまみ

                                    サムホイール
                                    個別の

                                    サムホイール
                                    連続的な

                                    クランク

                                    ロッカースイッチ

                                    レバー

                                    ジョイスティック
                                    またはボール

                                    伝説
                                    スイッチ

                                    スライド1

                                    オン/オフを選択

                                    +

                                    +

                                    +

                                    =

                                           

                                    +

                                       

                                    +

                                    +

                                    オン/スタンバイ/オフを選択

                                     

                                    +

                                    +

                                             

                                    +

                                     

                                    +

                                    +

                                    オフ/モード1/モード2を選択

                                     

                                    =

                                    +

                                             

                                    +

                                     

                                    +

                                    +

                                    関連する複数の機能から XNUMX つの機能を選択

                                     

                                    +

                                             

                                         

                                    =

                                    XNUMX つ以上の個別の選択肢から XNUMX つを選択します

                                         

                                    +

                                                   

                                    +

                                    動作条件を選択

                                     

                                    +

                                    +

                                           

                                    +

                                    +

                                       

                                    エンゲージまたはディスエンゲージ

                                                     

                                    +

                                         

                                    相互にいずれかを選択
                                    専用機能

                                       

                                    +

                                                   

                                    +

                                     

                                    スケールで値を設定

                                           

                                    +

                                     

                                    =

                                     

                                    =

                                    =

                                     

                                    +

                                    個別のステップで値を選択する

                                       

                                    +

                                    +

                                     

                                    +

                                               

                                    +

                                    ブランク: 該当なし。 +: 最も好ましい。 –: あまり好まれません。 = 最も好ましくない。 1 推定 (実験は知られていない)。

                                    出典: Kroemer 1995 を改変。

                                     

                                    図 4 は、「戻り止め」コントロールの例を示しています。これは、コントロールが静止する個別の戻り止めまたは停止を特徴としています。 また、特定の位置に設定する必要がなく、調整範囲内の任意の場所で制御操作が行われる典型的な「連続」制御も示しています。

                                    図 4. 「戻り止め」および「連続」制御の例

                                    ERG210F4

                                    コントロールのサイズは、主に、コントロール パネルで必要なスペースを最小限に抑えたい、隣接するコントロールの同時操作を可能にする、または不注意による同時アクティブ化を回避したいという願望によって導かれる、さまざまなコントロール タイプの過去の経験の問題です。 さらに、設計特性の選択は、コントロールが屋外または保護された環境、静止した機器または移動する車両に配置されるかどうか、または素手または手袋とミトンの使用を伴うかどうかなどの考慮事項に影響されます。 これらの条件については、章の最後にある読み物を参照してください。

                                    いくつかの操作規則によって、コントロールの配置とグループ化が管理されます。 これらは表 3 にリストされています。詳細については、このセクションの最後にリストされている参考文献と、Kroemer、Kroemer、および Kroemer-Elbert (1994) を確認してください。

                                    表 3. コントロールの配置に関する規則

                                    探します
                                    の使いやすさ
                                    操作

                                    制御装置は、操作者に合わせて配置する必要があります。 もし
                                    オペレーターはさまざまな姿勢を使用します (運転中や運転中など)。
                                    バックホウの操作)、コントロールとそれに関連する
                                    ディスプレイは、各姿勢で
                                    それらの配置と操作はオペレーターにとって同じです。

                                    一次管理
                                    最初の

                                    最も重要なコントロールは、最も有利なものでなければならない
                                    操作を容易にし、手が届きやすい場所
                                    オペレータ。

                                    グループ関連
                                    controls
                                    一緒に

                                    に関連する、順番に操作されるコントロール。
                                    特定の機能、または一緒に操作されるものは、
                                    機能グループに配置されています(関連するものと一緒に)
                                    が表示されます)。 各機能グループ内で、コントロールとディスプレイ
                                    運用上の重要性に従って配置するものとし、
                                    シーケンス。

                                    手配する
                                    シーケンシャル
                                    操作

                                    コントロールの操作が所定のパターンに従う場合、コントロールは
                                    そのシーケンスを容易にするように配置する必要があります。 一般
                                    配置は左から右 (推奨) または上から下です。
                                    西洋世界の印刷物のように。

                                    一貫性を保つ

                                    機能的に同一または類似のコントロールの配置
                                    パネル間で同じでなければならない。

                                    死んだオペレーター
                                    コントロール

                                    オペレーターが無力になり、どちらかが手放した場合
                                    コントロールする、またはそれを保持し続ける、「デッドマン」コントロール
                                    システムを
                                    重要でない操作状態またはシャットダウンします。

                                    コードを選択
                                    適切に

                                    コントロールを特定するのに役立つ方法は数多くあります。
                                    操作の効果とそのステータスを表示します。
                                    主なコーディング手段は次のとおりです。
                                    –場所–形状–サイズ–動作モード–ラベル
                                    –色–冗長性

                                    出典: Kroemer, Kroemer and Kroemer-Elbert 1994 を改変。
                                    プレンティス・ホールの許可を得て転載。 全著作権所有。

                                    誤操作防止

                                    以下は、コントロールの不注意によるアクティブ化を防ぐための最も重要な手段であり、これらのいくつかは組み合わせることができます。

                                    • 操作者がコントロール操作の通常のシーケンスでコントロールを誤って叩いたり動かしたりしないように、コントロールの位置と方向を決めてください。
                                    • コントロールを物理的なバリアでくぼみ、シールド、または囲みます。
                                    • コントロールを操作する前に、ピン、ロック、またはその他の手段を使用して、コントロールをカバーまたは保護する必要があります。
                                    • 余分な抵抗を (粘性またはクーロン摩擦、バネ荷重、または慣性によって) 提供して、作動に通常とは異なる力が必要になるようにします。
                                    • 「遅延」手段を提供して、コントロールが通常とは異なる動作を伴う重要な位置を通過する必要があるようにします (自動車のギア シフト メカニズムなど)。
                                    • 重要なコントロールを起動する前に、関連するコントロールの事前操作が必要になるように、コントロール間の連動を提供します。

                                     

                                    これらの設計では通常、コントロールの動作が遅くなり、緊急時に有害になる可能性があることに注意してください。

                                    データ入力デバイス

                                    ほぼすべてのコントロールを使用して、コンピューターまたはその他のデータ ストレージ デバイスにデータを入力できます。 ただし、私たちはプッシュボタン付きのキーボードを使用することに最も慣れています。 コンピューターのキーボードでも標準となっている元のタイプライター キーボードでは、キーは基本的にアルファベット順に配置されていましたが、これはさまざまな、しばしばあいまいな理由で変更されています。 場合によっては、共通のテキストで頻繁に続く文字が間隔を空けて配置されているため、元の機械式のバーがすばやく連続して打たれた場合に絡まることはありません。 キーの「行」と同様に、キーの「列」はほぼ直線で並んでいます。 しかし、指先はそのように整列しておらず、手の指を曲げたり、伸ばしたり、横に動かしたりしても、このようには動きません。

                                    キーボード レイアウトを変更してキーイング パフォーマンスを改善するために、過去 XNUMX 年以上にわたって多くの試みが行われてきました。 これらには、標準レイアウト内のキーの再配置、またはキーボード レイアウト全体の変更が含まれます。 キーボードは別々のセクションに分割され、一連のキー (数値パッドなど) が追加されました。 隣接するキーの配置は、間隔、互いのオフセット、または基準線からのオフセットを変更することによって変更できます。 キーボードは左右のセクションに分割でき、これらのセクションは横方向に傾斜したり、傾斜したり、傾斜したりできます。

                                    押しボタンの操作のダイナミクスはユーザーにとって重要ですが、操作中に測定することは困難です。 したがって、キーの力と変位の特性は、一般的に静的テスト用に記述されており、実際の操作を示すものではありません。 現在の慣例では、コンピューターのキーボードのキーはほとんど変位せず (約 2 mm)、「スナップバック」抵抗、つまりキーの作動が達成された時点での操作力の減少を示します。 個別の単一のキーの代わりに、一部のキーボードは膜で構成され、その下にスイッチがあり、正しい位置で押されたときに、ほとんどまたはまったく変位を感じずに目的の入力を生成します。 メンブレンの主な利点は、ほこりや液体が浸透できないことです。 ただし、多くのユーザーはそれを嫌います。

                                    「XNUMX つのキーと XNUMX つの文字」の原則に代わるものがあります。 代わりに、さまざまな組み合わせ手段によって入力を生成できます。 XNUMXつは「コード」で、XNUMXつ以上のコントロールを同時に操作してXNUMXつのキャラクターを生成します。 これは、オペレーターの記憶能力を必要としますが、ごく少数のキーのみを使用する必要があります。 他の開発では、手の指の動きに反応するレバー、トグル、または特別なセンサー (計装された手袋など) に置き換えて、バイナリ タップ プッシュ ボタン以外のコントロールを利用しています。

                                    伝統的に、タイピングとコンピュータへの入力は、オペレータの指と、キーボード、マウス、トラック ボール、またはライト ペンなどのデバイスとの間の機械的相互作用によって行われてきました。 しかし、入力を生成する手段は他にもたくさんあります。 音声認識は有望な技術の 1994 つに見えますが、他の方法を採用することもできます。 彼らは、情報を伝達し、コンピュータへの入力を生成するために、例えば、指さし、身振り、顔の表情、体の動き、見ること(視線を向ける)、舌の動き、呼吸または手話を利用するかもしれません. この分野の技術開発は非常に流動的であり、コンピュータ ゲームに使用される多くの非伝統的な入力デバイスが示すように、伝統的なバイナリ タップダウン キーボード以外のデバイスの受け入れは、近い将来完全に可能になります。 現在のキーボード デバイスに関する議論は、たとえば、Kroemer (1994b) と McIntosh (XNUMX) によって提供されています。

                                    表示

                                    ディスプレイは、機器のステータスに関する情報を提供します。 ディスプレイは、オペレータの視覚 (ライト、スケール、カウンター、ブラウン管、フラット パネル電子機器など)、聴覚 (ベル、ホーン、録音された音声メッセージ、電子的に生成された音など)、または触覚(形のコントロール、点字など)。 ラベル、説明書、警告、またはシンボル (「アイコン」) は、特別な種類の表示と見なされる場合があります。

                                    表示に関する XNUMX つの「基本ルール」は次のとおりです。

                                      1. 適切な仕事のパフォーマンスに不可欠な情報のみを表示します。
                                      2. オペレーターの決定と行動に必要なだけ正確に情報を表示します。
                                      3. 最も直接的で、シンプルで、理解しやすく、使いやすい形式で情報を提示します。
                                      4. ディスプレイ自体の故障や誤動作がすぐにわかるように情報を提示してください。

                                             

                                            聴覚表示または視覚表示の選択は、一般的な条件と目的によって異なります。 表示の目的は、以下を提供することです。

                                            • 船舶の航路など、システムの過去の状態に関する履歴情報
                                            • ワープロに入力済みのテキストや飛行機の現在位置など、システムの現在の状態に関するステータス情報
                                            • 特定のステアリング設定が与えられた場合の、船の将来の位置などの予測情報
                                            • オペレーターに何をすべきか、また場合によってはどのように行うかを伝える指示またはコマンド。

                                             

                                            環境が騒がしく、オペレーターがその場にとどまり、メッセージが長く複雑で、特にオブジェクトの空間位置を扱う場合は、視覚的な表示が最も適しています。 作業場を暗くしておく必要があり、オペレーターが動き回り、メッセージが短くシンプルで、すぐに注意を払う必要があり、イベントと時間を扱う場合は、聴覚ディスプレイが適しています。

                                            ビジュアルディスプレイ

                                            ビジュアル表示には 1 つの基本的なタイプがあります。 チェック ディスプレイは、特定の状態が存在するかどうかを示します (たとえば、緑色のライトは正常な機能を示します)。 (2) 定性 表示は、変化する変数またはその近似値のステータス、またはその変化の傾向を示します (たとえば、ポインターが「正常な」範囲内で移動するなど)。 (3) ディスプレイには、確認する必要がある正確な情報が表示されます (たとえば、地図上の場所を見つける、テキストを読む、またはコンピューターのモニターに描画する)、またはオペレーターが読み取る必要がある正確な数値を示す場合があります (たとえば、 、時間または温度)。

                                            ビジュアル ディスプレイのデザイン ガイドラインは次のとおりです。

                                            • オペレータが不要な検索をしなくても簡単に見つけて識別できるように、ディスプレイを配置します。 (これは通常、ディスプレイがオペレーターの内側または内側の面に近く、目の高さより下または目の高さにあることを意味します。)
                                            • オペレータが簡単に使用できるように、ディスプレイを機能的または順番にグループ化します。
                                            • すべてのディスプレイが適切に照らされていること、またはその機能に応じてコード化され、ラベル付けされていることを確認してください。
                                            • 多くの場合色付きのライトを使用して、システムのステータス (オンまたはオフなど) を示したり、システムまたはサブシステムが動作不能であり、特別なアクションを実行する必要があることをオペレーターに警告したりします。 明るい色の一般的な意味を図 5 に示します。赤色の点滅は、すぐに対処する必要がある緊急事態を示します。 緊急信号は、音と赤いライトの点滅を組み合わせたときに最も効果的です。

                                            図 5. インジケータ ライトの色分け

                                            ERG210T4

                                            より複雑で詳細な情報、特に定量的な情報については、伝統的に次の 1 種類のディスプレイのいずれかが使用されます。または (2) 「画像」表示、特にディスプレイ モニター上にコンピューターで生成されたもの。 図 3 に、これらのディスプレイ タイプの主な特徴を示します。

                                            図 6. ディスプレイの特徴

                                            ERG210T5

                                            通常は、移動する目盛りよりも移動するポインターを使用することをお勧めします。目盛りは、直線 (水平または垂直に配置)、曲線、または円形のいずれかです。 目盛りはシンプルで整頓されたもので、目盛りと番号付けは正確な測定値をすばやく取得できるように設計されている必要があります。 数字は、目盛りの外側に配置して、ポインタで隠れないようにする必要があります。 ポインターは、その先端がマーキングで直接終了する必要があります。 スケールは、オペレーターが読み取らなければならないほど細かく目盛りを付ける必要があります。 すべての主要なマークに番号を付ける必要があります。 プログレッションは、メジャー マーク間に 1991、1994、または XNUMX 単位の間隔でマークするのが最適です。 数字は左から右、下から上、または時計回りに増加する必要があります。 スケールの寸法の詳細については、Cushman and Rosenberg XNUMX または Kroemer XNUMXa によってリストされたものなどの標準を参照してください。

                                            1980 年代以降、ポインターと印刷されたスケールを備えた機械式ディスプレイは、コンピューターで生成された画像を表示する「電子」ディスプレイ、または発光ダイオードを使用したソリッドステート デバイスにますます置き換えられました (Snyder 1985a を参照)。 表示される情報は、次の方法でコード化できます。

                                            • 直線や円形などの形状
                                            • 英数字、つまり文字、数字、単語、略語
                                            • 地平線に対する飛行機の輪郭など、さまざまな抽象レベルの図、写真、絵、アイコン、記号
                                            • 黒、白、またはグレーの色合い
                                            • 色。

                                             

                                            残念なことに、電子的に生成されたディスプレイの多くはぼやけており、多くの場合過度に複雑でカラフルで、読みにくく、正確な焦点と細心の注意が必要で、車の運転などの主なタスクから注意をそらす可能性があります。 これらのケースでは、上記の 1991 つの「基本ルール」のうち最初の 1990 つに違反することがよくありました。 さらに、多くの電子的に生成されたポインター、マーキング、および英数字は、特に線分、走査線、またはドット マトリックスによって生成された場合、確立された人間工学的設計ガイドラインに準拠していませんでした。 これらの欠陥のあるデザインの一部はユーザーによって許容されましたが、急速な革新と表示技術の改善により、多くのより良いソリューションが可能になりました. しかし、同様の急速な発展により、印刷されたステートメント (たとえ最新で包括的なものであっても) が急速に時代遅れになっているという事実につながります。 したがって、このテキストでは何も指定されていません。 Cushman と Rosenberg (1991)、Kinney と Huey (XNUMX)、Woodson、Tillman と Tillman (XNUMX) によって編集物が出版されています。

                                            電子ディスプレイの全体的な品質が不足していることがよくあります。 画質を評価するために使用される 1985 つの尺度は、変調伝達関数 (MTF) です (Snyder 1992b)。 これは、特別な正弦波テスト信号を使用してディスプレイの解像度を表します。 それでも、読者はディスプレイの好みに​​関して多くの基準を持っています (Dillon XNUMX)。

                                            モノクロ ディスプレイには XNUMX 色しかなく、通常は緑、黄、琥珀、オレンジ、または白 (無彩色) のいずれかです。 複数の色が同じカラー ディスプレイに表示される場合、それらは簡単に識別できるはずです。 同時に表示する色は XNUMX 色または XNUMX 色以下にするのが最善です (赤、緑、黄またはオレンジ、およびシアンまたは紫が優先されます)。 すべてが背景と強く対照的であるべきです。 実際、適切なルールは、最初に対照的に、つまり白黒でデザインし、次に控えめに色を追加することです.

                                            複雑なカラー ディスプレイの使用に影響を与える多くの変数が単独で相互に作用しているにもかかわらず、Cushman と Rosenberg (1991) はディスプレイでの色の使用に関するガイドラインを作成しました。 これらを図 7 に示します。

                                            図 7. ディスプレイでの色の使用に関するガイドライン

                                            ERG210T6

                                            その他の提案は次のとおりです。

                                            • 青 (できれば彩度が低い) は、背景や大きな形状に適した色です。 ただし、青はテキスト、細い線、または小さな図形には使用しないでください。
                                            • 英数字の色は、背景の色と対照的である必要があります。
                                            • 色を使用する場合は、形を冗長な合図として使用します (たとえば、すべての黄色の記号は三角形、すべての緑色の記号は円、すべての赤色の記号は正方形です)。 冗長コーディングにより、色覚障害のあるユーザーがディスプレイをより受け入れやすくなります。
                                            • 色の数が増えると、色分けされたオブジェクトのサイズも大きくする必要があります。
                                            • 赤と緑は、大型ディスプレイの周辺領域にある小さなシンボルや小さな形状には使用しないでください。
                                            • 対立する色 (赤と緑、黄と青) を隣接して使用したり、オブジェクトと背景の関係で使用したりすることは、有益な場合もあれば、有害な場合もあります。 一般的なガイドラインはありません。 ケースごとに解決策を決定する必要があります。
                                            • 彩度が高くスペクトル的に極端な色を同時に表示することは避けてください。

                                             

                                            コントロールとディスプレイのパネル

                                            ディスプレイとコントロールはパネルに配置して、オペレーターの前、つまり人の内側の面に近づけるようにします。 前に説明したように、コントロールは肘の高さに近く、オペレーターが座っているか立っているかに関係なく、目の高さより下または目の高さに表示する必要があります。 操作頻度の低いコントロールや重要度の低いディスプレイは、側面または上部に配置できます。

                                            多くの場合、制御操作の結果に関する情報は計器に表示されます。 この場合、ディスプレイはコントロールの近くに配置して、コントロールの設定をエラーなく迅速かつ便利に行うことができます。 通常、割り当ては、コントロールがディスプレイのすぐ下または右にあるときに最も明確です。 コントロールを操作するときは、手がディスプレイを覆わないように注意する必要があります。

                                            コントロールとディスプレイの関係に対する一般的な期待は存在しますが、それらはしばしば学習され、ユーザーの文化的背景と経験に依存する可能性があり、これらの関係はしばしば強力ではありません。 期待される動きの関係は、コントロールとディスプレイのタイプに影響されます。 両方が直線または回転のいずれかである場合、典型的な期待は、両方が上または両方時計回りなど、対応する方向に移動することです。 動きが一致しない場合、一般に次のルールが適用されます。

                                            • 時計回りに増加. コントロールを時計回りに回すと、表示値が増加します。
                                            • ウォリックのギアスライドの法則. ディスプレイ (ポインター) は、ディスプレイに近い (つまり、連動する) コントロールの側面と同じ方向に移動することが期待されます。

                                             

                                            コントロールとディスプレイの変位の比率 (C/D 比または D/C ゲイン) は、ディスプレイを調整するためにコントロールをどれだけ動かさなければならないかを表します。 コントロールを大きく動かしてもディスプレイの動きが小さい場合は、C/D 比が高く、コントロールの感度が低いと言えます。 多くの場合、設定には XNUMX つの異なる動きが含まれます。最初に、おおよその位置への高速な一次 (「旋回」) 動作、次に正確な設定への微調整です。 場合によっては、これら XNUMX つの動きの合計を最小化する最適な C/D 比が採用されます。 ただし、最適な比率は状況によって異なります。 アプリケーションごとに決定する必要があります。

                                            ラベルと警告

                                            ラベル

                                            理想的には、機器またはコントロールにその使用法を説明するラベルを要求しないでください。 しかし、多くの場合、コントロール、ディスプレイ、またはその他の機器アイテムを見つけ、識別し、読み取り、または操作できるように、ラベルを使用する必要があります。 情報が正確かつ迅速に提供されるように、ラベリングを行う必要があります。 このために、表 4 のガイドラインが適用されます。

                                            表 4. ラベルのガイドライン

                                            利き手

                                            ラベルとそこに印刷された情報は、向きを合わせてください。
                                            すばやく簡単に読めるように、水平に配置します。
                                            (これは、オペレータが読み取りに慣れている場合に適用されることに注意してください。
                                            西洋諸国のように水平に。)

                                            会場

                                            ラベルは、アイテムの上またはすぐ近くに配置するものとします。
                                            識別します。

                                            標準化

                                            すべてのラベルの配置は、
                                            設備とシステム。

                                            機器
                                            機能

                                            ラベルは、主に機能を説明するものとします (「それは何をするのか」
                                            する」)ラベルの付いた項目の。

                                            略語

                                            一般的な略語を使用できます。 新しい略語があれば
                                            必要であれば、その意味は読者に明らかであるべきです。
                                            すべての時制と
                                            単語の単数形と複数形。 大文字
                                            ピリオドは通常省略されます。

                                            簡潔

                                            ラベルの表記はできるだけ簡潔にする必要があります。
                                            意図した意味または情報を歪める。 テキスト
                                            冗長性を最小限に抑え、明確にする必要があります。

                                            親しみ

                                            可能であれば、親しみのある言葉を選択する必要があります。
                                            オペレータ。

                                            可視性と
                                            読みやすさ

                                            オペレーターは、簡単かつ正確に読み取ることができなければなりません。
                                            予想される実際の読み取り距離
                                            最悪の照度レベル、および予想される範囲内
                                            振動および運動環境。 重要な要素は次のとおりです。
                                            文字と背景のコントラスト。 の
                                            文字の高さ、幅、ストローク幅、間隔、スタイル。
                                            背景、カバー、または
                                            その他のコンポーネント。

                                            フォントとサイズ

                                            タイポグラフィは、書かれた情報の読みやすさを決定します。
                                            スタイル、フォント、配置、外観を指します。

                                            出典: Kroemer, Kroemer and Kroemer-Elbert 1994 を改変
                                            (Prentice-Hall の許可を得て転載、無断転載を禁じます)。

                                             

                                            フォント (書体) は、Futura、Helvetica、Namel、Tempo、Vega など、シンプルで太字の縦型でなければなりません。 ほとんどの電子的に生成されたフォント (LED、LCD、またはドット マトリックスによって形成される) は、通常、印刷されたフォントよりも劣っていることに注意してください。 したがって、これらをできるだけ読みやすくするために特別な注意を払う必要があります。

                                            • このアプリケーションには、XNUMXµmおよびXNUMXµm波長で最大XNUMXWの平均出力を提供する 高さ 文字数は視聴距離によって異なります。

                                            視聴距離 35 cm、推奨高さ 22 mm

                                            視聴距離 70 cm、推奨高さ 50 mm

                                            視聴距離 1 m、推奨高さ 70 mm

                                            視聴距離 1.5 m、推奨高さ 1 cm 以上。

                                            • このアプリケーションには、XNUMXµmおよびXNUMXµm波長で最大XNUMXWの平均出力を提供する ストロークの幅と文字の高さの比率 白地に黒文字の場合は 1:8 から 1:6、黒地に白文字の場合は 1:10 から 1:8 の間である必要があります。
                                            • このアプリケーションには、XNUMXµmおよびXNUMXµm波長で最大XNUMXWの平均出力を提供する 文字幅と文字高さの比率 約 3:5 である必要があります。
                                            • このアプリケーションには、XNUMXµmおよびXNUMXµm波長で最大XNUMXWの平均出力を提供する 文字間のスペース 少なくとも XNUMX ストローク幅である必要があります。
                                            • このアプリケーションには、XNUMXµmおよびXNUMXµm波長で最大XNUMXWの平均出力を提供する 単語間のスペース 少なくとも XNUMX 文字幅にする必要があります。
                                            • 連続テキスト、大文字と小文字を混ぜてください。 為に ラベル、大文字のみを使用してください。

                                             

                                            警告

                                            理想的には、すべてのデバイスが安全に使用できる必要があります。 実際には、多くの場合、これは設計では実現できません。 この場合、製品の使用に伴う危険性をユーザーに警告し、怪我や損傷を防ぐために安全に使用するための指示を提供する必要があります。

                                            差し迫った危険を人間に警告する警告デバイスと組み合わせて、通常は不適切な使用を通知するセンサーで構成される「アクティブな」警告を用意することが望ましいです。 しかし、ほとんどの場合、「受動的な」警告が使用されており、通常は製品に貼られたラベルと、ユーザー マニュアルの安全な使用に関する指示で構成されています。 このような受動的な警告は、人間のユーザーが既存または潜在的な危険な状況を認識し、警告を記憶し、慎重に行動することに完全に依存しています。

                                            受動的な警告のラベルと標識は、最新の政府の法律と規制、国内および国際基準、および適用可能な最適な人間工学情報に従って慎重に設計する必要があります。 警告ラベルおよびプラカードには、テキスト、グラフィック、および写真 (多くの場合、冗長なテキストを含むグラフィック) が含まれる場合があります。 グラフィックス、特に絵やピクトグラムは、慎重に選択すれば、文化や言語の背景が異なる人でも使用できます。 ただし、年齢、経験、民族的背景、教育的背景が異なるユーザーは、危険や警告に対する認識がかなり異なる場合があります。 したがって、 安全な 劣悪な製品に警告を適用するよりもはるかに望ましい製品です。

                                             

                                            戻る

                                            月曜日、14月2011 20:21

                                            情報処理とデザイン

                                            機器を設計する際には、人間のオペレーターが情報の処理において能力と限界の両方を持っているという事実を十分に考慮することが最も重要です。これらはさまざまな性質のものであり、さまざまなレベルで見られます。 実際の作業条件での性能は、設計がこれらの可能性とその限界にどの程度注意を払ったか、または無視したかに大きく依存します。 以下では、主な問題のいくつかを簡単に説明します。 この巻の他の寄稿を参照すると、問題がより詳細に議論されます。

                                            人間の情報処理の分析では、XNUMX つの主なレベルを区別するのが一般的です。 知覚レベル 決定レベルモーターレベル. 知覚レベルは、感覚処理、特徴抽出、および知覚の識別に関連する、さらに XNUMX つのレベルに細分されます。 意思決定レベルでは、オペレーターは知覚情報を受け取り、最終的にプログラムされ、運動レベルで実現される反応を選択します。 これは、選択反応の最も単純なケースでの情報の流れのみを説明しています。 しかし、行動を誘発する前に、知覚情報が蓄積され、組み合わされて診断される可能性があることは明らかです。 繰り返しますが、知覚過負荷を考慮して情報を選択する必要が生じる場合があります。 最後に、いくつかのオプションが他よりも適切である可能性がある場合、適切なアクションを選択することがより問題になります。 現在の議論では、情報処理の知覚的および決定的要因に重点が置かれます。

                                            知覚能力と限界

                                            感覚の限界

                                            処理限界の最初のカテゴリーは感覚です。 情報がしきい値限界に近づくと処理の信頼性が低下するため、情報処理との関連性は明らかです。 これはかなり些細なことのように思えるかもしれませんが、それでもなお、感覚の問題は必ずしもデザインにおいて明確に認識されているわけではありません。 たとえば、標識掲示システムの英数字文字は、適切な行動の必要性と一致する距離で判読できるように十分に大きくなければなりません。 次に、読みやすさは、英数字の絶対的なサイズだけでなく、コントラスト、および横方向の抑制を考慮して、標識上の情報の総量にも依存します。 特に、視界が悪い状況 (例えば、運転中または飛行中の雨や霧) では、視認性はかなりの問題であり、追加の対策が必要です。 最近開発された交通標識や道路標示は通常、適切に設計されていますが、建物の近くや建物内の標識は判読できないことがよくあります。 視覚的表示装置は、サイズ、コントラスト、および情報量の感覚的限界が重要な役割を果たすもう XNUMX つの例です。 聴覚領域では、いくつかの主な感覚の問題は、騒がしい環境や低品質の音声伝送システムでの会話の理解に関連しています。

                                            特徴抽出

                                            十分な感覚情報が提供されると、次の一連の情報処理の問題は、提示された情報から特徴を抽出することに関連します。 最新の研究では、特徴の分析が意味のある全体の認識に先行するという十分な証拠が示されています。 特徴分析は、他の多くのオブジェクトの中から特別な逸脱オブジェクトを見つけるのに特に役立ちます。 たとえば、多くの値を含むディスプレイ上の重要な値が、単一の逸脱した色またはサイズで表されている場合があります。この機能は、すぐに注意を引くか、「飛び出します」。 理論的には、さまざまな色、サイズ、形状、およびその他の物理的特徴の「特徴マップ」という一般的な仮定があります。 特徴の注意値は、同じクラス (色など) に属する特徴マップの活性化の違いに依存します。 したがって、特徴マップの活性化は、逸脱した特徴の識別可能性に依存します。 これは、画面上に多くの色のいくつかのインスタンスがある場合、ほとんどの色の特徴マップがほぼ均等にアクティブになることを意味します。これにより、どの色も飛び出さないという効果があります。

                                            同じように XNUMX つの動く広告が飛び出しますが、視野内に複数の動く刺激があると、この効果は完全になくなります。 理想的なパラメーター値を示すポインターを揃えるときにも、特徴マップの異なるアクティベーションの原則が適用されます。 ポインタのずれは、迅速に検出されるずれ勾配によって示される。 これを認識できない場合は、色の変化によって危険な逸脱が示されることがあります。 したがって、デザインの一般的なルールは、画面上でごく少数の逸脱した機能のみを使用し、それらを最も重要な情報のためにのみ予約することです。 機能の接続詞の場合、関連情報の検索が面倒になります。 たとえば、小さな赤い物体と大小の緑の物体の間にある大きな赤い物体を見つけるのは困難です。 可能であれば、効率的な検索を設計しようとするときは、接続詞を避ける必要があります。

                                            分離可能次元と整数次元

                                            オブジェクトの他の機能の認識に影響を与えずに変更できる場合、機能は分離可能です。 ヒストグラムの線の長さはその一例です。 一方、不可欠な機能は、変更されたときにオブジェクトの全体的な外観を変更する機能を指します。 たとえば、顔の模式図の口の特徴を変更することはできず、写真の全体的な外観を変更することはできません。 繰り返しになりますが、同時に明るさの印象を変えずに色を変えることはできないという意味で、色と明るさは不可欠です。 分離可能で統合された特徴の原則、およびオブジェクトの単一の特徴の変化から発生する創発特性の原則は、いわゆる 統合された or 診断 が表示されます。 これらの表示の理論的根拠は、個々のパラメーターを表示するのではなく、さまざまなパラメーターが XNUMX つの表示に統合され、その全体的な構成がシステムの実際の問題を示すことです。

                                            制御室でのデータ表示は、個々の測定値ごとに独自のインジケーターを使用する必要があるという哲学に依然支配されていることがよくあります。 対策の断片的な提示は、潜在的な問題を診断するために、さまざまな個々のディスプレイからの証拠を統合するタスクをオペレータが持つことを意味します。 米国のスリーマイル島原子力発電所で問題が発生した当時、約 XNUMX ~ XNUMX 台のディスプレイが何らかの障害を記録していました。 したがって、オペレーターは無数のディスプレイからの情報を統合して、実際に何が問題なのかを診断する必要がありました。 積分表示は、さまざまな測定値を XNUMX つのパターンにまとめているため、エラーの種類を診断するのに役立ちます。 したがって、統合されたディスプレイのさまざまなパターンは、特定のエラーに関して診断することができます。

                                            原子力制御室用に提案された診断表示の古典的な例を図 1 に示します。これは、多数の測定値を等しい長さのスポークとして表示するため、正多角形は常に正常な状態を表し、さまざまな歪みが接続される可能性があります。その過程でさまざまな種類の問題が発生します。

                                            図 1. 通常の状況では、すべてのパラメーター値が等しく、六角形が作成されます。 偏差では、一部の値が変更され、特定の歪みが生じています。

                                            ERG220F1すべての一体型ディスプレイが同じように識別できるわけではありません。 この問題を説明するために、長方形の XNUMX つの次元間に正の相関関係があると、同じ形状を維持しながら、表面に違いが生じます。 あるいは、負の相関は、等しい表面を維持しながら形状の違いを生み出します。 一体的な寸法の変化が新しい形状を作成する場合は、パターニングの創発的な特性を明らかにするものとして言及されており、パターンを識別するオペレータの能力に追加されます。 創発特性は、パーツのアイデンティティと配置に依存しますが、単一のパーツでは識別できません。

                                            オブジェクトと構成の表示が常に有益であるとは限りません。 それらが完全であるという事実は、個々の変数の特性が認識されにくいことを意味します。 ポイントは、定義上、整数次元は相互に依存しているため、個々の構成要素が曇っているということです。 これが受け入れられない状況があるかもしれませんが、オブジェクト表示に典型的な診断パターンのようなプロパティから利益を得たいと思うかもしれません。 妥協点の XNUMX つは、従来の棒グラフ表示である可能性があります。 一方では、棒グラフは非常に分離可能です。 しかし、十分に近接して配置された場合、棒の長さの差は一緒になって、診断の目的に役立つ物体のようなパターンを構成する可能性がある。

                                            一部の診断表示は、他の表示より優れています。 それらの品質は、ディスプレイが対応する範囲に依存します。 メンタルモデル タスクの。 たとえば、図 1 のような正多角形の歪みに基づく故障診断は、ドメインのセマンティクスや発電所のプロセスのオペレーターの概念とはほとんど関係がない場合があります。 したがって、多角形のさまざまなタイプの偏差は、明らかにプラント内の特定の問題を示しているわけではありません。 したがって、最も適切な構成表示の設計は、タスクの特定のメンタル モデルに対応するものです。 したがって、長さと幅の積が対象の変数である場合、長方形の表面は有用なオブジェクト表示に過ぎないことを強調しておく必要があります。

                                            興味深いオブジェクト ディスプレイは、XNUMX 次元表現に由来します。 たとえば、従来の XNUMX 次元レーダー表現ではなく、航空交通の XNUMX 次元表現は、パイロットに他の交通の「状況認識」を提供する可能性があります。 XNUMX 次元表示は XNUMX 次元表示よりもはるかに優れていることが示されています。これは、そのシンボルが別の航空機が自機の上にあるか下にあるかを示すためです。

                                            劣化した状態

                                            劣化した表示は、さまざまな条件下で発生します。 カモフラージュのように、目的によっては、識別を防ぐためにオブジェクトを意図的に劣化させます。 他の場合、たとえば輝度増幅では、特徴がぼやけすぎてオブジェクトを識別できない場合があります。 XNUMX つの研究課題は、画面に必要な「線」の最小数、または劣化を避けるために必要な「細部の量」に関するものです。 残念ながら、画質に対するこのアプローチは、明確な結果にはつながりませんでした。 問題は、劣化した刺激 (カモフラージュされた装甲車両など) の識別が、オブジェクト固有のマイナーな詳細の有無に大きく依存することです。 その結果、密度が増加すると劣化が減少するという些細な記述を除いて、線密度に関する一般的な処方箋を定式化することはできません。

                                            英数字記号の特徴

                                            特徴抽出のプロセスにおける主要な問題は、一緒に刺激を定義する特徴の実際の数に関するものです。 このように、ゴシック文字のような華やかな文字は、冗長な曲線が多いため、読みやすさが低下します。 混乱を避けるために、非常によく似た機能を持つ文字の違いは次のとおりです。 il、 そしてその c e—強調する必要があります。 同じ理由で、アッセンダーとディセンダーのストロークとテールの長さを、文字の高さ全体の少なくとも 40% にすることをお勧めします。

                                            文字間の識別は、主にそれらが共有しない機能の数によって決定されることは明らかです。 これらは主に、水平、垂直、斜めの方向を持ち、大文字と小文字のようにサイズが異なる直線と円形のセグメントで構成されます。

                                            英数字が十分に識別可能であっても、他の項目との組み合わせでその特性を簡単に失う可能性があることは明らかです。 したがって、数字 4 および 7 いくつかの機能のみを共有しますが、他の点では同一のより大きなグループのコンテキストではうまく機能しません (例: 384387) 小文字でテキストを読む方が大文字で読むよりも速いという全会一致の証拠があります。 これは通常、小文字の方がより明確な特徴を持っているという事実によるものです (例: , cat DOG, CAT)。 小文字の優位性は、テキストを読むためだけでなく、高速道路の出口で町を示すために使用される道路標識などでも確立されています。

                                            識別

                                            最終的な知覚プロセスは、知覚の識別と解釈に関係しています。 このレベルで生じる人間の限界は、通常、差別と知覚の適切な解釈の発見に関連しています。 視覚弁別に関する研究の応用は、英数字のパターンやより一般的な刺激の識別に関連して多様です。 自動車のブレーキ ライトの設計は、最後のカテゴリの例として役立ちます。 追突事故は、交通事故のかなりの割合を占めています。これは、ブレーキ ライトが従来、リア ライトの隣に配置されていたため、識別が難しく、ドライバーの反応時間が長くなったことが原因の XNUMX つです。 代替案として、事故率を減らすように見える単一のライトが開発されました。 ほぼ目の高さでリアウィンドウの中央に取り付けられています。 路上での実験的研究では、被験者が研究の目的を認識している場合、中央のブレーキ ライトの効果が小さくなるように見えます。これは、被験者がタスクに集中すると、従来の構成での刺激の識別が改善されることを示唆しています。 孤立したブレーキ ライトのプラスの効果にもかかわらず、ブレーキ ライトをより意味のあるものにし、感嘆符、「!」、さらにはアイコンの形にすることで、その識別がさらに改善される可能性があります。

                                            絶対的な判断

                                            物理的な寸法を絶対的に判断する場合、非常に厳密でしばしば直観に反するパフォーマンス制限が発生します。 例は、オブジェクトの色分けと音声呼び出しシステムでのトーンの使用に関連して発生します。 ポイントは、相対的な判断が絶対的な判断よりもはるかに優れているということです。 絶対的な判断の問題は、コードを別のカテゴリに変換する必要があることです。 したがって、特定の色が電気抵抗値と関連付けられている場合や、特定のトーンが、その後のメッセージを意味する人物に向けられている場合があります。 したがって、実際、問題は知覚的同一化の問題ではなく、この記事の後半で説明する応答の選択の問題です。 この時点で、エラーを避けるために、XNUMX つまたは XNUMX つを超える色またはピッチを使用してはならないことに注意するだけで十分です。 より多くの選択肢が必要な場合は、ラウドネス、持続時間、トーンのコンポーネントなど、追加の次元を追加できます。

                                            単語の読み方

                                            伝統的な印刷物で単語単位を別々に読むことの関連性は、さまざまな広く経験された証拠によって実証されています。たとえば、スペースが省略されていると読み取りが非常に妨げられたり、印刷エラーが検出されないことが多く、交互の場合に単語を読むことは非常に困難であるという事実などです。 (例えば、 交代)。 一部の研究者は、単語単位の読み取りにおける単語の形状の役割を強調し、空間周波数アナライザーが単語の形状の識別に関連している可能性があることを示唆しています。 この見方では、意味は文字ごとの分析ではなく、全体の単語の形から導き出されます。 しかし、単語の形状分析の寄与は、おそらく小さな一般的な単語 (冠詞と語尾) に限定されています。これは、小さな単語と語尾の印刷エラーが検出される可能性が比較的低いという発見と一致しています。

                                            小文字のテキストには、大文字の機能が失われるため、大文字よりも利点があります。 それでも、小文字の単語の利点は存在しないか、単一の単語を検索するときに逆になることさえあります. 文字サイズと大文字/小文字の要因が検索で混同されている可能性があります。大きなサイズの文字はより迅速に検出され、あまり目立たない特徴の欠点を相殺する可能性があります。 したがって、単一の単語は大文字でも小文字でもほぼ同じように読みやすく、連続したテキストは小文字の方が速く読めます。 多くの小文字の単語の中で単一の大文字の単語を検出すると、ポップアウトが発生するため、非常に効率的です。 単一の小文字の単語を印刷することにより、さらに効率的な高速検出を実現できます 大胆なこの場合、ポップアウトの利点とより特徴的な機能の利点が組み合わされます。

                                            読み取りにおける符号化機能の役割は、かなり粗いドット マトリックスで構成され、英数字を直線としてしか表現できなかった古い低解像度の視覚的表示ユニット画面の読みやすさからも明らかです。 一般的な発見は、低解像度のモニターからのテキストの読み取りまたは検索は、紙に印刷されたコピーよりもかなり遅いということでした. 現在の高解像度スクリーンでは、この問題はほとんどなくなりました。 紙からの読み取りと画面からの読み取りには、文字の形式以外にもいくつかの違いがあります。 行間、文字の大きさ、書体、文字と背景のコントラスト比、見る距離、ちらつきの量、画面上のページの切り替えがスクロールによって行われることなどがその例です。 理解力はほぼ同じように見えますが、コンピューター画面からの読み取りが遅くなるという一般的な発見は、これらの要因の組み合わせによる可能性があります. 現在のテキスト プロセッサは、通常、フォント、サイズ、色、形式、およびスタイルでさまざまなオプションを提供しています。 そのような選択は、個人的な好みが主な理由であるという誤った印象を与える可能性があります。

                                            アイコンと言葉

                                            いくつかの研究では、被験者が印刷された単語に名前を付けるのにかかる時間は、対応するアイコンの名前を付けるのにかかる時間よりも速いことがわかりましたが、他の研究では両方の時間はほぼ同じ速さでした. あいまいさが少ないため、単語はアイコンよりも速く読まれることが示唆されています。 家のようなかなり単純なアイコンでさえ、被験者間で異なる反応を引き出す可能性があり、その結果、反応の衝突が生じ、反応速度が低下します. 非常に明確なアイコンを使用して応答の競合を回避すると、応答速度の違いがなくなる可能性があります。 交通標識として、言葉を理解するという問題が問題と見なされていない場合でも、通常、アイコンは言葉よりもはるかに優れていることに注意するのは興味深いことです。 このパラドックスは、交通標識の読みやすさは主に、 距離 標識が確認できる場所。 適切に設計されていれば、この距離は単語よりもシンボルの方が大きくなります。これは、写真の方が形の違いがかなり大きく、単語よりも詳細が少ないためです。 画像の利点は、文字の識別には 1 ~ 2 分程度の角度が必要であり、特徴の検出が識別の最初の前提条件であるという事実から生じます。 同時に、シンボルの優位性が保証されるのは、(3) 実際にはほとんど詳細が含まれていない、(XNUMX) 形状が十分に明確である、(XNUMX) 明確である場合のみであることは明らかです。

                                            意思決定の能力と限界

                                            教訓が特定され、解釈されると、行動が必要になる場合があります。 このコンテキストでは、議論は決定論的な刺激-反応関係、つまり、各刺激が独自の固定反応を持つ条件に限定されます。 その場合、機器設計の主な問題は、互換性の問題、つまり、特定された刺激とそれに関連する反応が「自然な」または十分に実践された関係をどの程度持っているかという問題から生じます。 省略形の場合のように、最適な関係が意図的に破棄される条件があります。 通常、次のような収縮 略語 のような切り捨てよりもはるかに悪いです 略語. 理論的には、これは、単語内の連続する文字の冗長性が高まるためです。これにより、以前の文字に基づいて最後の文字を「埋める」ことができます。 切り捨てられた単語はこの原則から利益を得ることができますが、短縮された単語は利益を得ることができません。

                                            メンタルモデルと互換性

                                            ほとんどの互換性の問題には、一般化されたメンタル モデルに由来するステレオタイプの応答があります。 円形ディスプレイでヌル位置を選択するのはその好例です。 12 時と 9 時の位置は、6 時と 3 時の位置よりも速く修正されているように見えます。 その理由としては、時計回りのずれとディスプレイ上部の動きが「増加」として認識され、値を減少させる応答が必要になる可能性があります。 3 時と 6 時の位置では、両方の原則が競合するため、効率が低下する可能性があります。 同様のステレオタイプは、車の後部ドアをロックしたり開いたりする場合にも見られます。 ほとんどの人は、ロックするには時計回りの動きが必要だというステレオタイプに基づいて行動します。 ロックが反対の方法で設計されている場合、ドアをロックしようとする際の継続的なエラーとフラストレーションが発生する可能性が最も高くなります.

                                            コントロールの動きに関しては、互換性に関するよく知られたウォリックの原理が、コントロール ノブの位置とディスプレイ上の動きの方向との関係を説明しています。 コントロール ノブがディスプレイの右側にある場合、時計回りに動かすとスケール マーカーが上に移動します。 または、ウィンドウ ディスプレイの移動を検討してください。 ほとんどの人のメンタル モデルによると、ディスプレイが上方向に移動すると、温度計の温度上昇がより高い水銀柱によって示されるのと同じように値が上昇することが示唆されます。 この原則を「固定ポインター移動スケール」インジケーターで実装するには問題があります。 このようなインジケーターの目盛りが下に移動すると、その値は増加するように意図されています。 したがって、一般的なステレオタイプとの対立が発生します。 値が反転している場合、低い値がスケールの一番上にあり、これもほとんどの固定観念に反しています。

                                            用語 近接互換性 システム内の機能的または空間的関係の人間のメンタルモデルへの象徴的表現の対応を指します。 状況のメンタルモデルがより原始的、グローバル、または歪んでいるため、近接互換性の問題はより差し迫っています。 したがって、複雑な自動化された産業プロセスのフロー図は、プロセスのメンタル モデルとはまったく対応しない可能性のある技術モデルに基づいて表示されることがよくあります。 特に、プロセスのメンタル モデルが不完全または歪んでいる場合、進行状況を技術的に表現しても、それを開発または修正するのにほとんど役に立ちません。 近接互換性が低い日常生活の例としては、視聴者のオリエンテーションや避難経路の表示を目的とした建物の建築地図があります。 これらのマップは通常、特に建物の全体的なメンタル モデルしか持っていない人にとっては、まったく不適切であり、無関係な詳細でいっぱいです。 このような地図の読み取りと方向の収束は、「状況認識」と呼ばれるものに近づきます。これは、飛行中の XNUMX 次元空間で特に重要です。 XNUMX 次元オブジェクト ディスプレイの最近の興味深い開発は、このドメインで最適な近接互換性を実現する試みを表しています。

                                            刺激応答の互換性

                                            刺激応答 (SR) 互換性の例は通常、コマンドが特定のキーの組み合わせにどのように対応するかをオペレーターが知っていると仮定するほとんどのテキスト処理プログラムの場合に見られます。 問題は、コマンドとそれに対応するキーの組み合わせが通常、既存の関係を持たないことです。つまり、SR 関係は、ペアと連想の学習という骨の折れるプロセスによって学習する必要があります。 その結果、スキルを習得した後でも、タスクはエラーを起こしやすいままです。 プログラムの内部モデルは不完全なままであり、あまり慣れていない操作は忘れられがちであり、オペレーターは適切な応答を思いつくことができません。 また、通常、画面上に生成されるテキストは、印刷されたページに最終的に表示されるものとすべての点で対応しているわけではありません。これは、近接互換性が劣る別の例です。 コマンドを制御するための刺激応答関係に関連して、ステレオタイプの空間内部モデルを利用するプログラムはごくわずかです。

                                            指差し反応と空間的位置の関係、または言語刺激と音声反応の関係のように、空間刺激と手動反応の間にははるかに優れた既存の関係があると正しく主張されてきました。 空間表現と言語表現は、相互干渉がほとんどなく、相互対応もほとんどない比較的別個の認知カテゴリであるという十分な証拠があります。 したがって、テキストの書式設定などの空間的なタスクは、空間的なマウス タイプの動きによって最も簡単に実行できるため、口頭でのコマンドはキーボードから離れることができます。

                                            これは、キーボードが口頭でのコマンドの実行に最適であることを意味するものではありません。 タイピングは、基本的に文字の処理と互換性のない任意の空間位置を手動で操作する問題のままです。 これは実際には、広範な練習によってのみ習得される非常に相容れないタスクの別の例であり、スキルは継続的な練習なしでは簡単に失われます。 同様の議論は、任意の書かれた記号を言語刺激に接続することからなる速記についても行うことができます。 キーボード操作の代替方法の興味深い例は、コード キーボードです。

                                            オペレーターは、XNUMX つのキーで構成される XNUMX つのキーボード (左手用と右手用) を操作します。 アルファベットの各文字は、コード応答、つまりキーの組み合わせに対応しています。 このようなキーボードに関する研究結果は、タイピング スキルの習得に必要な時間を大幅に節約できることを示しています。 モーターの制限により、コード技術の最大速度が制限されましたが、それでも、一度習得すると、オペレーターのパフォーマンスは従来の技術の速度に非常に近くなりました.

                                            空間的互換性効果の古典的な例は、ストーブ バーナー コントロールの従来の配置に関係しています。2 × 2 マトリックスの XNUMX つのバーナーと、コントロールが水平に並んでいます。 この構成では、バーナーと制御の間の関係は明らかではなく、十分に学習されていません。 ただし、多くのエラーにもかかわらず、ストーブの点火の問題は、時間があれば通常は解決できます。 未定義の表示制御関係に直面すると、状況はさらに悪化します。 SR 互換性が低い他の例は、ビデオ カメラ、ビデオ レコーダー、およびテレビ セットの表示制御関係に見られます。 その結果、多くのオプションが使用されないか、新しい試行ごとに新たに検討する必要があります。 「マニュアルですべて説明されている」という主張は真実ではありますが、実際には、ほとんどのマニュアルは平均的なユーザーには理解できないため、特に互換性のない言葉を使用してアクションを説明しようとすると、役に立ちません。

                                            刺激 - 刺激 (SS) と応答 - 応答 (RR) の互換性

                                            もともとSSとRRの互換性はSRの互換性と区別されていました。 SS 互換性の古典的な例は、XNUMX 代後半に、信号検出を強化するために視覚的表示によって聴覚ソナーをサポートする試みに関するものです。 XNUMXつの解決策は、左から右に移動し、聴覚の背景ノイズと潜在的な信号の視覚的な変換を反映する垂直摂動を伴う水平光ビームで求められました。 信号は、わずかに大きな垂直摂動で構成されていました。 実験では、聴覚ディスプレイと視覚ディスプレイの組み合わせは、単一の聴覚ディスプレイよりも優れていないことが示されました。 その理由は、SS との互換性が低い場合に求められました。聴覚信号はラウドネスの変化として知覚されます。 したがって、明るさの変化の形で提供される場合、視覚的なサポートが最も対応するはずです。これは、ラウドネスの変化と互換性のある視覚的な類似物であるためです。

                                            SS 適合性の程度が、クロスモダリティ マッチングにおける被験者の熟練度に直接対応することは興味深いことです。 クロスモダリティの一致では、被験者は、どの聴覚ラウドネスが特定の明るさまたは特定の重量に対応するかを示すように求められる場合があります。 このアプローチは、感覚刺激を数字にマッピングすることを避けることができるため、感覚次元のスケーリングに関する研究で人気があります。 RR 互換性とは、同時動作と連続動作の対応を指します。 一部の動きは他の動きよりも容易に調整できます。これにより、一連のアクション (たとえば、コントロールの連続操作) を最も効率的に実行する方法に明確な制約が与えられます。

                                            上記の例は、互換性の問題がすべてのユーザーとマシンのインターフェイスにどのように浸透しているかを明確に示しています。 問題は、互換性の低さの影響が長時間の練習によって緩和されることが多いため、気付かれないか過小評価されたままになる可能性があることです. しかし、互換性のない表示制御関係が十分に実践されており、パフォーマンスに影響を与えていないように見える場合でも、エラーの可能性が大きくなる点が残っています。 互換性のない誤った応答は、互換性のない正しい応答に対する競合のままであり、偶発的に発生する可能性が高く、明らかな事故のリスクがあります。 さらに、互換性のない SR 関係をマスターするために必要な練習量は膨大であり、時間の無駄です。

                                            モーターのプログラミングと実行の限界

                                            モータ プログラミングの XNUMX つの制限については、RR の互換性に関する説明で既に簡単に触れました。 人間のオペレータは、不適合な動作シーケンスを実行する際に明らかな問題を抱えており、特に、ある不適合なシーケンスから別の不適合なシーケンスに変更することは困難です。 運動協調に関する研究の結果は、両手がアクティブなコントロールの設計に関連しています。 しかし、アクロバティックな技術の驚くべきレベルから明らかなように、練習はこの点で多くを克服することができます.

                                            コントロールの設計における多くの一般的な原則は、モーターのプログラミングから派生しています。 それらには、コントロールへの抵抗の組み込みと、それが適切に操作されたことを示すフィードバックの提供が含まれます。 準備運動状態は、反応時間の非常に関連性の高い決定要因です。 予期せぬ突然の刺激への反応には、さらに XNUMX 秒ほどかかる場合があります。これは、先行車のブレーキ ライトに反応する場合など、素早い反応が必要な場合にはかなりの時間を要します。 準備ができていない反応は、おそらく連鎖衝突の主な原因です。 早期警告信号は、このような衝突を防ぐのに役立ちます。 動きの実行に関する研究の主な用途は、動き、距離、および狙うターゲットのサイズに関連するフィットの法則に関するものです。 この法則は非常に一般的なようで、操作レバー、ジョイスティック、マウス、またはライト ペンにも同様に適用されます。 とりわけ、コンピューター画面で修正を行うのに必要な時間を見積もるために適用されています。

                                            上記の大ざっぱな発言以外にも、言うべきことが明らかにたくさんあります。 たとえば、議論は単純な選択反応のレベルでの情報の流れの問題にほぼ完全に限定されています。 情報と運動活動の継続的な監視におけるフィードバックとフィードフォワードの問題も、選択反応を超えた問題には触れられていません。 言及された問題の多くは、記憶の問題や行動計画の問題と強く関連していますが、これらの問題も解決されていません。 たとえば、Wickens (1992) では、より広範な議論が見られます。

                                             

                                            戻る

                                            免責事項: ILO は、この Web ポータルに掲載されているコンテンツが英語以外の言語で提示されていることについて責任を負いません。英語は、オリジナル コンテンツの最初の制作およびピア レビューに使用される言語です。その後、特定の統計が更新されていません。百科事典の第 4 版 (1998 年) の作成。

                                            内容