ГОСТ Р ИСО 9241-400-2013 Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 400. Принципы и требования к устройствам физического ввода.
ГОСТ Р ИСО 9241-400-2013
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭРГОНОМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕК-СИСТЕМА
Часть 400
Принципы и требования к устройствам физического ввода
Ergonomics of human-system interaction. Part 400. Principles and requirements for physical input devices
ОКС 13.180
35.180
Дата введения 2014-12-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Институт безопасности труда" при участии Открытого акционерного общества "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 201 "Эргономика, психология труда и инженерная психология"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. N 2321-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 9241-400:2007* "Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 400. Принципы и требования к устройствам физического ввода" (ISO 9241-400:2007 "Ergonomics of human-system interaction - Part 400: Principles and requirements for physical input devices", IDT).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2019 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Устройства ввода представляют собой средства, с помощью которых пользователи могут вводить данные в интерактивные системы. В общем смысле устройство ввода - это устройство, которое может воспринимать изменения в поведении пользователя (жестикуляция, движение пальцев и т.п.) и трансформировать их в сигналы, интерпретируемые интерактивной системой.
Устройства ввода используют с единственной целью, для которой они проектировались. Например клавиатура предназначена для ввода кодов символов. В определенных обстоятельствах она может быть использована и для других целей. Однако в этом случае, в целом, ее результативность и/или эффективность в определенной степени ограничены (например, при использовании клавиатуры как указательного устройства). Устройство ввода можно применять и в сочетании с другими устройствами, если необходимо расширить возможности пользователей. Примером этого является совместное использование клавиатуры и мыши для вычерчивания прямых линий.
Приемлемость устройства ввода или сочетания устройств ввода, с точки зрения эргономики определяют с помощью основополагающих принципов концепции пригодности использования. Данная концепция предполагает, что логический объект не имеет изначальной пригодности использования, но обладает ей в особых условиях использования, для определенных целей и определенных пользователей. Изделие может быть спроектировано для предполагаемой совокупности пользователей и ограниченных условий использования, например, для детей, находящихся внутри помещений со средним уровнем кондиционирования. Установление целей использования изделия нуждается в особом рассмотрении.
Цели, которые должны достичь пользователи устройств ввода можно определить, как задачи высокого уровня, например, как "использование текстового редактора" или "работа с мультимедиа". Но определение на таком уровне может быть слишком абстрактным для проектирования, испытаний или выбора устройства на основе пригодности использования. По этой причине в настоящем стандарте установлен термин "элементарные действия", такие как "координатное указание", "перетаскивание" и "ввод кода".
Проектирование и выбор оборудования требует приведения в соответствие требований задачи с потребностями пользователей. Концепция приведения в соответствие, как определено в ИСО 9241-5:1998, учитывает пределы, в которых оборудование (устройства визуального отображения, устройства ввода и т.п.) могут быть приспособлены под индивидуальные потребности пользователей. Хорошее соответствие необходимо для предполагаемой совокупности пользователей, в том числе пользователей с особыми потребностями, например, для людей с ограниченными возможностями, если только применение определенного устройства не ограничено точно определенной совокупностью пользователей и специализированным назначением. Поскольку существует множество типов устройств ввода, дающих пользователю возможность получить одинаковые результаты при решении определенной задачи, при осуществлении ввода с использованием различных частей тела (например, управления руками, ногами, речью, глазами), то необходимого соответствия можно достигнуть применением любого устройства, имеющего требуемый уровень пригодности использования. В зависимости от характера особых потребностей человека, можно использовать сочетание различных устройств, например, устройств ввода, управляемых ногами и глазами, а не мышью, в случае человека, который по какой-либо причине не может использовать руки.
Настоящий стандарт определяет эргономические принципы, применимые при проектировании и использовании устройств ввода.
Чтобы сформулировать рекомендации для групп или типов устройств ввода, введена совокупность типологий, основанная на соответствующих аспектах, в соответствии с которыми можно дифференцировать возможные конструкции:
- физические переменные (относительное/абсолютное положение, сила, скорость, ускорение и т.п.);
- часть тела человека, используемая для выполнения операции;
- количество пространственных измерений при управлении (количество степеней свободы);
- сложность управления (количество переменных параллельного управления);
- модальность управления (дискретное или непрерывное);
- мониторинг управления (одномоментный или в течение непрерывного времени, сохраняется последнее значение или осуществляется возврат к номинальному значению, последовательные выходные данные или выборочные из всего спектра значений и т.д.);
- функция управления расстоянием (монотонная, немонотонная, униполярная или биполярная и т.д.);
- отображение в виде карты распределения, прямолинейность;
- психологический характер управления (причинно-следственное, разведочное или целенаправленное управление).
Стандарт также определяет свойства, соответствующие пригодности использования устройств ввода и типологиям с учетом различных аспектов (например, степени свободы, воспринимаемым свойствам и т.п.). Руководство по применению указанных принципов к проектированию приведено в ИСО 9241-410. Эргономические принципы проектирования изделий приведены без учета специализированного применения (например, использования клавиатур для рабочих станций для автоматизированного проектирования). Выбор определенных условий использования является частью процесса проектирования, и не рассмотрен в настоящем стандарте.
ISO/TS 9241-411:2012 предназначен для установления методов определения соответствия посредством наблюдения, выявления характеристик и измерения физических свойств различных устройств.
Примечание:
Внедрение настоящего стандарта будет обеспечено следующими методами (ISO/TS 9241-411:2012):
- стандартными испытаниями на пригодность использования клавиатур для "слепой" печати;
- дополнительными методами оценки.
_______________
Руководство по применению указанных принципов выбора соответствующих изделий для определенных условий использования приведено в ИСО 9241-420 в виде отбора и сочетания эргономических критериев для использования одного или нескольких устройств ввода на одной рабочей станции.
В настоящем стандарте не рассмотрены методы испытаний и оценки. Они будут рассмотрены в соответствующих стандартах для двух целевых групп: "производители, конструкторы и испытательные центры" и "организации-пользователи", поскольку подобные методы могут являться объектом частых изменений.
Серия стандартов ИСО 9241 изначально разработана в виде семнадцати международных стандартов по эргономическим требованиям к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов. При пересмотре стандартов было принято решение реструктурировать серию ИСО 9241, расширить область ее применения и включить в серию другие важные стандарты. Наименование серии ИСО 9241 "Эргономика взаимодействия человек-система" отражает эти изменения и связывает ее с наименованием и назначением подкомитета 4 технического комитета ИСО/ТС 159.
Пересмотренная серия стандартов структурирована как ряд серий стандартов, пронумерованных в "сотнях": в серии 100 рассмотрены вопросы программных интерфейсов, в серии 200 - вопросы ориентированного на человека проектирования, в серии 300 - видеодисплеи, в серии 400 - устройства физического ввода и т.д.
1 Область применения
В настоящем стандарте приведены рекомендации по разработке устройств физического ввода для интерактивных систем. Положения стандарта основаны на эргономических факторах для следующих устройств ввода: клавиатур, мышей, координатных шайб, джойстиков, трекболов (шаровых манипуляторов), координатно-указательных устройств (сенсорных панелей), планшетов и оверлеев (накладок), сенсорных экранов, стилусов, световых перьев, управляемых голосом устройств и управляемых жестами устройств. В стандарте установлены эргономические принципы проектирования и использования устройств ввода. Указанные принципы следует применять при создании рекомендаций для проектирования и использования продукции. В стандарте установлены соответствующие термины для всех стандартов по устройствам физического ввода. В некоторых случаях применения, например, в областях, где превалирующим фактором является безопасность, могут быть применены и другие дополнительные принципы, которые превалируют над принципами, приведенными в настоящем стандарте.
Настоящий стандарт также определяет свойства устройств ввода, имеющие значение для пригодности использования, включая функциональные, электрические, механические, связанные с обслуживанием, ремонтопригодностью и безопасностью. Дополнительно рассмотрены аспекты взаимозаменяемости с учетом среды применения и программного обеспечения. Каждое из указанных свойств может быть предметом других нормативных актов или стандартов. Свойства рассматривают на примере электрических свойств. Настоящий стандарт принимает во внимание следующие свойства:
- свойства, на которые влияют соображения, имеющие важнейшие значения;
Пример - Разработчик не может изменять свойства, связанные с электрической безопасностью.
- свойства, ухудшающие пригодность использования.
Пример - Следует учитывать толщину кабеля для мыши или вес аккумуляторов ручного устройства.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
ISO 9241-5:1998, Ergonomic requirements for office work visual display terminals (VDTs) - Part 5: Workstation layout and postural requirements (Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов. Часть 5. Требования к расположению рабочей станции и осанке оператора)
________________
ISO/IEC 9995-1:2009 Information technology - Keyboard layouts for text and office systems - Part 1: General principles governing keyboard layouts (Информационные технологии. Расположение клавиш для текстовых и учрежденческих систем. Часть 1. Основные принципы расположения клавиш)
3 Термины и определения
_______________
3.1 Действия
3.1.1 клик (щелчок мышью) (click): Нажатие и отпускание клавиши или точки срабатывания на устройстве ввода.
3.1.2 ввод без рук (free hand input): Ввод, при котором устройство ввода контролирует движения курсора без каких-либо ограничений, вытекающих из ручного ввода, выполняемого пользователем.
3.1.3 следование (tracking): Перемещение указателя или предварительно заданного символа по поверхности дисплея в направлении цели.
3.2 Стратегии касания
3.2.1 первое контактное касание (first contact touch): Активация функции посредством касания поверхности дисплея.
3.2.2 прерывание контактного касания (last contact touch): Активация функции посредством прекращения касания поверхности дисплея.
3.3 Стратегии нажатия или отпускания
3.3.1 активация нажатием (on-press activation): Активация функции нажатием клавиши или кнопки.
3.3.2 активация отпусканием (on-release activation): Активация функции отпусканием клавиши или кнопки.
3.4 Обратная связь
3.4.1 обратная связь (feedback): Индикаторы (такие, как осязательные, слуховые и зрительные), которые воспринимаются пользователем во время выполнения действия (например, движение или приведение в действие устройства ввода).
Примечание - Обратная связь дисплея отражает изменение на дисплее, ставшее результатом перемещения или активации устройства ввода.
3.4.2 кинестетическая обратная связь (kinesthetic feedback): Действие, ощущаемое механорецепторами в суставах, мышцах и сухожилиях, что позволяет понять положение, движение, вес и сопротивление конечностей или других частей тела.
3.4.3 тактильная обратная связь (tactile feedback): Указание на результаты действия пользователя, передаваемое через ощущение касания.
3.5 Аппаратное обеспечение
3.5.1 кнопка (button): Механический объект, встроенный в устройство ввода, который реагирует на силу нажатия и обеспечивает ввод данных в компьютер.
3.5.2 курсор (cursor): Визуальный указатель места, где будет происходить взаимодействие пользователя с системой через клавиатуру (или аналогичное устройство ввода).
3.5.3 клавиши перемещения курсора (cursor keys): Группа клавиш, обозначенных стрелками, каждая из которых при ее нажатии перемещает курсор на экране дисплея в соответствии с обозначенным на клавише направлением стрелки.
3.6 Устройства ввода
3.6.1 основной ряд (клавиатуры) (home row): Ряд клавиатуры (ряд исходной позиции пальцев оператора), на который обычно возвращаются пальцы оператора после нажатия клавиш в процессе ввода информации (рисунок 1).
Примечание - На стандартной клавиатуре основным рядом, согласно ИСО/МЭК 9995-1, является ряд С, как в буквенно-цифровом обозначении, так и в цифровом.
|
 |
Рисунок 1 - Стандартная клавиатура. Основной ряд
|
 |
Рисунок 2 - Стандартная клавиатура. Высота основного ряда
3.6.3 устройство ввода (input device): Управляемое пользователем устройство, передающее информацию в систему.
3.6.4 джойстик (joystick): Рычаг, установленный на неподвижной опоре, используемый для управления движением объектов, отображаемых на экране (рисунок 3).
|
 |
Рисунок 3 - Вид сбоку на типовой джойстик
3.6.4.1 перемещаемый джойстик (displacement joystick): Джойстик с рычагом, который отклоняет направление прилагаемой силы от исходного положения, перемещая указатель дисплея пропорционально расстоянию перемещения.
3.6.4.2 изометрический джойстик (isometric joystick): Джойстик, у которого входной сигнал зависит от приложенной силы, а не от положения управления.
3.6.5 профиль клавиатуры (keyboard profile): Геометрическая конфигурация (например, плоская, ступенчатая, наклонная, вогнутая или рельефная) верхней поверхности клавиатуры.
3.6.5.1 клавиатура с вогнутым профилем (dished profile keyboard): Клавиатура, профиль которой представляет собой вогнутую линию (рисунок 4).
|
 |
Рисунок 4 - Пример клавиатуры с вогнутым профилем
3.6.5.2 клавиатура с плоским профилем (flat profile keyboard): Клавиатура, профиль которой представляет собой прямую линию с нулевым углом наклона к опорной поверхности, т.е. высота всех клавишных рядов относительно опорной поверхности одинакова (рисунок 5).
|
 |
Рисунок 5 - Пример клавиатуры с плоским профилем
|
 |
Рисунок 6 - Наклон клавиатуры
3.6.5.4 клавиатура с рельефным профилем (sculptured profile keyboard): Клавиатура, в которой при виде сбоку верхние поверхности клавиш имеют иную форму, чем прямая линия (рисунок 7).
|
 |
Рисунок 7 - Пример клавиатуры с рельефным профилем
3.6.5.5 клавиатура со ступенчатым профилем (stepped profile keyboard): Клавиатура, у которой верхние поверхности клавиш параллельны и клавиши каждого последующего ряда находятся на большей высоте по отношению к основанию (рисунок 8).
|
 |
Рисунок 8 - Пример клавиатуры со ступенчатым профилем
3.6.6 ход клавиши (key displacement): Величина перемещения клавиши из исходного не активированного состояния в состояние полного нажатия клавиши.
3.6.7 усилие нажатия клавиши (key force): Сила, необходимая для перемещения клавиши из не активированного положения в активированное.
3.6.8 активация комбинации клавиш (key roll over): Определенный (корректный) порядок нажатия нескольких (комбинации, набора) клавиш с целью активации определенного действия программы.
3.6.9 компоновка клавиатуры (keyboard layout): Пространственное расположение клавиш на клавиатуре.
3.6.10 световое перо (light-pen): Устройство со светочувствительным элементом, которое при наведении на определенное место на дисплее, позволяет системе определить его местоположение (рисунок 9).
|
 |
Рисунок 9 - Пример размещения светового пера на дисплее
3.6.11 мышь (mouse): Компьютерное устройство ввода, имеющее одну или несколько кнопок и способное выполнять двухмерное движение, которое управляет курсором на дисплее и выполняет различные варианты выбора или команд.
3.6.12 цифровая клавиатура (numeric keypad): Дополнительный цифровой блок (группа) клавиш, расположенных справа от клавиш управления курсором, в котором расположены десять цифр от 0 до 9 и десятичный разделитель.
3.6.13 оверлей (накладка) (overlay): Тонкий трафарет на поверхности планшета, используемый для указания графических функций, имеющихся в распоряжении пользователя (рисунок 10).
|
 |
1 - графический оверлей
Рисунок 10 - Вид сверху на пример планшета с графическим оверлеем
3.6.14 подставка для кистей рук (palm rest): Поверхность, удерживающая ладонь руки (при использовании устройства ввода) и действующая как подставка для клавиатуры; она располагается перед клавиатурой или встроенная в клавиатуру, на которой оператор может разместить ладони рук.
3.6.15 указатель (pointer): Символ на дисплее, который указывает на вводимые данные или выбираемое положение, чьим движением управляет устройство ввода.
3.6.16 координатная шайба (puck): Ручное устройство, аналогичное мыши, но со следящим перекрестием, оно обычно используется с кодирующим планшетом (рисунок 11).
|
 |
Рисунок 11 - Вид сверху на примеры двух типов координатных шайб
3.6.17 медленное нажатие (ramp action): Постоянное (линейное) возрастание прилагаемого усилия при нажатии на клавишу.
3.6.18 перекрестие (reticle): Ортогональные линии в линзе координатной шайбы, используемые для наведения последней на изображение (рисунок 12).
|
 |
1 - перекрестие
Рисунок 12 - Вид сверху на пример координатной шайбы с перекрестием
3.6.19 секция (section): Часть клавиатуры.
Пример - Буквенно-цифровая секция, редакционная секция, секция функций или числовая секция.
3.6.20 кнопочный переключатель (selector button): Исполнительное устройство на устройстве ввода.
3.6.21 быстрое нажатие (snap action): Резкое снижение усилия при нажатии, необходимого для дальнейшего смещения клавиши.
3.6.22 рабочая поверхность клавиши (strike surface): Область на верхней поверхности клавиши, с которой соприкасается палец при нажатии на клавишу.
3.6.23 стилус (stylus): Устройство-указатель в виде ручки, которое при касании дисплея или графического планшета, может использоваться для перемещения изображений на дисплее или выбора отображаемых объектов, обычно это осуществляется нажатием кончика стилуса на экран или нажатием кнопки на стилусе (рисунок 13)
|
 |
Рисунок 13 - Вид сбоку на пример стилуса, находящегося на графическом планшете
3.6.24 планшет, графический планшет (tablet, graphics tablet): Специальная плоская поверхность с устройством ввода (например, со стилусом или координатной шайбой) для выбора, перемещения или указания положения изображений, которые должны быть отображены.
3.6.25 тактильные индикаторные клавиши (tactile indicator keys): Клавиши, расположенные в ряде С, имеющие на своей рабочей поверхности осязаемый выступ для регулярного, удобного и точного возвращения пальцев на исходную позицию после ввода информации.
3.6.26 трекбол (trackball): Шарик в фиксированном положении, который пальцами можно крутить в любом направлении для управления движением указателя (рисунок 14).
Примечание - Трекбол часто имеет смежные кнопки.
|
 |
Рисунок 14 - Вид сверху на пример трекбола с кнопками
3.6.27 сенсорный экран (touch sensitive screen, TSS): Устройство ввода, обеспечивающее положение и выбор сигнала ввода за счет касания, отрыва или перемещения пальца по экрану.
3.6.28 рабочая станция (workstation): Совокупность устройств, включающая видеодисплейное оборудование с центральным процессором или без него, клавиатуру и/или другие устройства ввода и программные средства, определяющие интерфейс системы "оператор-машина", дополнительные принадлежности, периферийное оборудование и окружающие рабочие условия
[ИСО 9241-5:1998, 3.26]
3.7 Показатели
3.7.1 биомеханическая нагрузка (biomechanical load): Влияние положения различных частей тела при работе на костно-мышечную систему.
3.7.2 разность цветов (colour difference): Разность двух цветовых стимулов, которая определяется как Евклидово расстояние между координатами L*u*v*.
Примечание - Адаптировано из ИСО 9241-8:1997, 3.12.
3.7.3 поза, предусмотренная конструкцией (design reference posture): Поза оператора, установленная конструкцией рабочей станции с указанием расположения и размеров рабочего места.
[ИСО 9241-5:1998, 3.6]
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.