Études dans le domaine de l'ingénierie humaine

L'ensemble des études dans le domaine de l'ingénierie humaine a conduit à des principes liés à la conception des affichages et des commandes. Certains d'entre eux sont les suivants: Un cadran fixe avec un pointeur en mouvement est préférable à un cadran en mouvement avec un pointeur fixe. Pour une lecture rapide du cadran ou du compteur, plus le marquage est fin, mieux c'est. Un cadran à fenêtre ouverte (compteur de lecture directe) est préférable pour une lecture rapide.

Tous les cadrans indiquant des grandeurs croissantes doivent tourner dans le même sens, de préférence vers le haut ou dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans la mesure du possible, les écrans devraient être à la hauteur des yeux. L'espacement entre les marques sur les cadrans doit être cohérent et la distance doit être d'environ un demi-pouce. Les formes, tailles et couleurs des contrôles doivent être conçues pour réduire ou éliminer les erreurs de confusion.

Une étude de Dashevesky (1964) a montré que la recherche en ingénierie humaine pouvait considérablement améliorer la lecture des chiffres. En utilisant la notion de «continuité figural» de la Gestalt, il a émis l’hypothèse suivante: étant donné que des recherches antérieures avaient montré que la lecture assistée par cadran était facilitée par l’alignement du pointeur, l’extension de la ligne formée par les pointeurs sur tout l’affichage devrait être encore plus efficace. Il a développé six types d'affichage à cadran (figure 20.11) pour l'évaluation expérimentale de son hypothèse.

Il a constaté que l'utilisation des affichages étendus entraînait des performances de lecture des chiffres plus efficaces de 85% par rapport aux affichages ouverts, même si ces derniers étaient des affichages dans lesquels les pointeurs étaient tous alignés selon un type de système.

Les boutons situés à proximité peuvent être conçus de manière optimale en fonction de différentes formes facilement identifiables. Jenkins (1947) a découvert que les 11 formes illustrées à la figure 20.12 étaient facilement identifiables au toucher, même lorsque des gants étaient portés. Même si cette recherche portait sur les aéronefs, il est tout à fait possible que de telles conceptions de boutons soient adaptées aux tableaux de bord des automobiles et à d’autres types de machines.

Smith et Thomas (1964) ont étudié l'efficacité relative des affichages à codage couleur et des affichages à code de forme dans une tâche de traitement de l'information qui obligeait les personnes à compter les objets d'une classe spécifiée qui leur étaient présentés sur un écran d'affichage. Les différents systèmes de codage étudiés sont illustrés à la figure 20.13.

Ils ont constaté que le codage par couleur était clairement le mécanisme le plus efficace pour minimiser le nombre d'erreurs commises par une personne. Ceci est illustré de manière assez spectaculaire à la figure 20.14. Les couleurs étaient les plus efficaces, les symboles militaires étaient ensuite les plus facilement discriminés, suivis des formes géométriques, puis des formes d'aéronefs.

Un aspect très intéressant de l’étude a été la découverte que l’efficacité des trois systèmes de codage de formes différentes augmentait considérablement si la couleur était maintenue constante à l’affichage; par contre, le codage couleur n’a pas montré une très grande amélioration lorsque la forme était maintenue constante. Cela semblerait en outre indiquer la primauté ou la puissance de la couleur en tant que dispositif de codage dynamique de l’attention qui attire l’attention. Si cela n’est pas pertinent, cela peut créer une confusion.

Dans une étude ultérieure de Smith, Farquhar et Thomas (1965), le même type de constatation a été obtenu, sauf que dans la seconde étude, l'avantage relatif du codage couleur par rapport à d'autres systèmes de codage est devenu de plus en plus spectaculaire à mesure que la densité d'affichage ( nombre de cibles) a été augmenté. Pour les affichages de faible densité, la couleur n'était que modérément plus efficace, tandis que pour les affichages très denses, la couleur devenait considérablement plus efficace.

Les travaux de McFarland (1953a, 1953b) sur les automobiles et autres types d'équipement véhiculaire illustrent bien la reconnaissance du problème des systèmes homme-machine. Les principes de l’ingénierie humaine ont été appliqués à l’évaluation des véhicules actuels dans l’espoir d’obtenir, dans les futurs modèles, une intégration plus efficace des conducteurs et de leurs équipements.

Une étude avait pour but d'évaluer les cabines de douze véhicules. Elle visait à déterminer la disposition optimale des commandes, des présentoirs, des sièges et des fenêtres pour un fonctionnement des véhicules le plus confortable, efficace et sûr.

La thèse de l’étude repose essentiellement sur le fait que, l’homme ne pouvant être redéfini, il est nécessaire de commencer par l’homme et de concevoir la machine autour de lui. C'est essentiellement la distinction claire entre l'ingénierie humaine et l'ingénierie. En ingénierie, la machine est conçue en premier. En ingénierie humaine, la recommandation est de concevoir la machine pour répondre aux besoins humains.

L'étude de McFarland et al. trouvé de nombreux défauts dans la conception des cabines de camion. Par exemple, il semble que la conception satisfaisante du tableau de bord ait été sacrifiée pour des raisons esthétiques. À l'observation, il semble que cela soit encore plus vrai lorsqu'il est appliqué aux voitures particulières. Dans les camions, les cadrans sont placés trop loin à droite du conducteur, éventuellement comme une concession à la symétrie mais certainement comme une contribution à l'inefficacité. Les pédales de frein sont souvent placées trop près de l'accélérateur et le frein d'urgence n'est parfois pas facilement accessible.

Les figures 20.15 et 20.16 montrent la différence d’emplacement et de conception de deux tableaux de bord. La question qui peut raisonnablement être posée est. Comment sont-ils arrivés ainsi et pourquoi? Cette étude a montré qu'il était nécessaire de disposer d'informations supplémentaires sur la taille et les capacités du corps humain. Une série de mesures anthropométriques de l'homme en fonction des besoins de conduite ont donc été réalisées. L'exploitant d'un véhicule ne doit pas être soumis à des exigences déraisonnables s'il doit utiliser les commandes et réagir efficacement aux affichages.

L’étude complète des systèmes homme-machine nécessite au moins trois phases:

(1) analyse opérationnelle des emplois,

(2) l'étude des limitations physiques et psychologiques de l'homme et

(3) Les conditions environnementales de travail.