基于人機(jī)工程學(xué)的ATM自動(dòng)取款機(jī)的人機(jī)設(shè)計(jì)分析及改進(jìn)報(bào)告

何鈺菁，張冠奎，王艾嘉

（蘭州理工大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

人機(jī)工程學(xué)是研究將人——機(jī)——環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體系統(tǒng)來確保人使用的舒適性，考慮和把握人與產(chǎn)品的適應(yīng)因素，為創(chuàng)造出最適合于人操作的機(jī)械設(shè)備及作業(yè)環(huán)境，研究ATM自動(dòng)取款機(jī)的目的是剖析改善為合適人操作的機(jī)械設(shè)備，改善布局室內(nèi)空間，做到較高的綜合性高效率。除此之外，ATM自動(dòng)取款機(jī)集成化人機(jī)工程學(xué)因素之后，可以改善客戶體驗(yàn)，提升客戶使用率。

1 ATM取款機(jī)的外觀設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)ATM取款機(jī)的外觀造型，一方面要使產(chǎn)品自身符合精確的制造標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)達(dá)到大家對(duì)美的完美追求；另一方面，人的因素在設(shè)計(jì)中是十分重要的條件，重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)中“人的因素”，人機(jī)關(guān)系并不是單獨(dú)存在的，環(huán)境是人和產(chǎn)品的媒介，產(chǎn)品更加適應(yīng)于人，創(chuàng)造舒適的產(chǎn)品使用環(huán)境，適合人體各方面的因素。

傳統(tǒng)的柜臺(tái)人工取款，需要花較長(zhǎng)時(shí)間排隊(duì)辦理服務(wù)，但使用ATM自動(dòng)取款機(jī)就可以合理利用碎片化時(shí)間來辦理所需業(yè)務(wù)。此次調(diào)查將以學(xué)校的工商銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)為例，在達(dá)到便捷訪問作用的同時(shí)，還兼顧個(gè)人隱私保護(hù)作用，語音的交互提醒在一定水平上保障了用戶的運(yùn)用安全性，給用戶產(chǎn)生了充足的體驗(yàn)感。但也有許多地方存在問題，取款機(jī)在置入設(shè)計(jì)方案的歷程中沒有預(yù)留容腳的室內(nèi)空間，因此站著的情況下近距離應(yīng)用取款機(jī)很不方便。大白天光線明顯時(shí)界面不清楚，用戶難以區(qū)別按鍵位置。鍵盤上安裝了防護(hù)罩，易遮擋視線，容易產(chǎn)生用戶輸入密碼不便等問題。根據(jù)這次對(duì)ATM的調(diào)研，設(shè)計(jì)方案總體目標(biāo)將在應(yīng)用交互層面與用戶本人安全管理系統(tǒng)開展改善，使網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面人機(jī)對(duì)戰(zhàn)交互更為一致，可以從視覺和觸感得到，提高用戶體驗(yàn)感。

2 調(diào)研范圍

筆者將學(xué)校一號(hào)樓左側(cè)室內(nèi)ATM自動(dòng)取款機(jī)進(jìn)行了調(diào)查和測(cè)量，并且組內(nèi)成員實(shí)際體驗(yàn)了取款、存款和查看余額等。使用ATM自動(dòng)取款機(jī)真切體驗(yàn)使用感受，同時(shí)也體驗(yàn)了一號(hào)樓右側(cè)的ATM取款機(jī)，多方面感受不同的機(jī)器。

而后筆者仔細(xì)地測(cè)量ATM自動(dòng)取款機(jī)的基本尺寸，小到按鍵上的字母，大到使用空間，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。

3 工商銀行CRS ATM自動(dòng)取款機(jī)人機(jī)分析

緊密聯(lián)系實(shí)際狀況，對(duì)ATM自動(dòng)取款機(jī)使用者進(jìn)行具體的行為分析。調(diào)研結(jié)果顯示，產(chǎn)品實(shí)際操作高度應(yīng)合適于操作者的身體尺寸及要完成的工作種類，操作面板設(shè)計(jì)成可以做到用戶要想的身體姿態(tài)。換句話說，身體務(wù)必挺直，肘關(guān)節(jié)位于身體兩邊，手臂務(wù)必貼近水平。運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)對(duì)用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和測(cè)量，用其身體尺寸百分位數(shù)來表示身材； 一般以第95百分位數(shù)(P95)作為大身材，以第5百分位數(shù)(P5)作為小身材，第50百分位數(shù)(P50)則為平均身高。測(cè)量尺寸：取款機(jī)主體尺寸為1 510 mm×565 mm。ATM的頁(yè)面要依據(jù)用戶的視覺特點(diǎn)和人體的姿態(tài)限度設(shè)計(jì)制作。用戶站著實(shí)際操作自動(dòng)取款機(jī)時(shí)應(yīng)具有舒適的操作效果。

3.1 ATM機(jī)操作臺(tái)面高度分析

操作臺(tái)面上設(shè)有存取鈔口、NFC置卡臺(tái)兩個(gè)操作口，剩余的大面積臺(tái)面便于用戶操作。經(jīng)測(cè)量，取款機(jī)操作臺(tái)面高度為913 mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)《人機(jī)工程設(shè)計(jì)》人體尺寸表得到P5女性肘高為899 mm，得出結(jié)論為肘高加穿鞋修正量為929 mm，比操作臺(tái)面高，符合人機(jī)工程設(shè)計(jì)。

3.2 ATM機(jī)立姿可視范圍

依據(jù)人的眼睛對(duì)視覺數(shù)據(jù)信號(hào)的鑒別實(shí)際效果，好壞可分為三個(gè)視區(qū)：良好視區(qū)，有效視區(qū)和條件視區(qū)。良好方向視區(qū)：上下，各分為25 mm，是有效的視線。有效視區(qū)為左邊25 ～左側(cè)50、右邊25 ～右側(cè)50。別的地區(qū)是條件視區(qū)。豎直方位視區(qū)分為：從到0～30的良好視區(qū)。上邊0 ～上方25、下邊30 ～下方55是有效視區(qū)。因此得出結(jié)論：根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的視力分析及調(diào)查數(shù)據(jù)表明，人體在實(shí)際操作ATM機(jī)時(shí)視力最好是處在豎直情況，人體視力與水平夾角為30°時(shí)，自動(dòng)取款機(jī)的角度應(yīng)設(shè)置成與水平夾角為60°，以方便用戶的使用體驗(yàn)，減少因視覺分辨不良而產(chǎn)生的問題。

3.3 ATM機(jī)與人體視角尺寸

人進(jìn)入ATM自動(dòng)取款機(jī)房間，面對(duì)ATM取款機(jī)，站立在合適位置，目視屏幕。測(cè)量數(shù)據(jù)表明，顯示屏長(zhǎng)度為304 mm，視距為482 mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)：《人機(jī)工程設(shè)計(jì)》蘇建寧版視距范圍數(shù)據(jù)表，得知顏色辨別范圍為60°，在482 mm視距下，屏幕長(zhǎng)度應(yīng)不大556.57 mm。結(jié)論：通過比較得出顯示屏幕寬度在合理范圍內(nèi)，符合人機(jī)工程合理性，便于用戶可以高效辨識(shí)屏幕信息。

3.4 ATM機(jī)與人體視距尺寸

測(cè)量數(shù)據(jù)：顯示屏寬度為228 mm，視距為482 mm，以P95男性眼高數(shù)據(jù)=眼高＋穿鞋修正量-姿勢(shì)修正量=1 679 mm，視線范圍為0°～-45°。以P5女性眼高數(shù)據(jù)=眼高＋穿鞋修正量-姿勢(shì)修正量=1 381 mm 視線范圍為25°～-30°，在視距482 mm下，屏幕寬度應(yīng)小于352.85 mm結(jié)論：通過比較得出顯示屏幕長(zhǎng)度在合理范圍內(nèi)，符合人機(jī)工程合理性。

3.5 ATM機(jī)反光鏡尺寸使用分析

為了確保安全使用，在ATM自動(dòng)取款機(jī)上設(shè)有反光鏡，可以使用戶更好地觀察后方的情況來保證使用安全，但反光鏡高度存在一些問題，所以要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。測(cè)量數(shù)據(jù)：反光鏡上沿距地面高度：1 493 mm，反光鏡寬度：36 mm，參考文獻(xiàn)：《人機(jī)工程學(xué)》（P22），人體高度P50的立姿眼高尺寸為(P50男性立姿眼高+P50女性立姿眼高)÷2=1 511 mm。結(jié)論：可能是因?yàn)橐暰€的緣故，大家在使用ATM機(jī)時(shí)更重視顯示屏。建議：反光鏡的位置有些偏低，設(shè)計(jì)的位置不夠合理。

3.6 ATM機(jī)出鈔口尺寸分析

通過調(diào)查問卷得知，儲(chǔ)鈔口偏于左側(cè)不符合大部分人的操作，并且大多數(shù)人慣用于右手，但經(jīng)過測(cè)量發(fā)現(xiàn)出鈔口位置偏左，所以應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。測(cè)量數(shù)據(jù)：出鈔口距離機(jī)體右側(cè)面距離為199 mm，出鈔口距離機(jī)體左側(cè)面距離為：111 mm，出鈔口距離機(jī)體左側(cè)面距離為：70 mm，出鈔口距離機(jī)體右側(cè)面距離為：35 mm。分析：大部分人用右手，右側(cè)出鈔更便捷。建議將右側(cè)面距離修改小于左側(cè)面距離。

3.7 ATM機(jī)插卡口尺寸分析

測(cè)量數(shù)據(jù)：卡槽取卡處寬度為25 mm，根據(jù)人機(jī)手拿器具尺寸可知，人手食指寬在21 mm（人機(jī)工程設(shè)計(jì)P26；95%男性食指寬)，而該卡槽取卡處寬度為25 mm，因此該取卡槽處寬度的尺寸大于人手食指寬的尺寸。結(jié)論：該卡槽取卡處寬度符合人機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。

3.8 ATM機(jī)密碼按鍵尺寸及密碼鍵盤顏色分析

測(cè)量尺寸：密碼按鍵尺寸15 mm×19 mm。參考文獻(xiàn)：根據(jù)(《人機(jī)工程設(shè)計(jì)》P112)按鍵尺寸矩形按鈕邊長(zhǎng)為10～20 mm。結(jié)論：通過比較得出符合人機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。

測(cè)量數(shù)據(jù)：取消：紅色、更正：黃色、確認(rèn)：綠色。系統(tǒng)中合理的顏色搭配會(huì)使顯示的信息清晰、醒目。根據(jù)人的思維習(xí)慣，綠色代表安全、情況正?；蛟试S進(jìn)行，紅色表示危險(xiǎn)或取消行動(dòng)。因此確定鍵采用為綠色，取消或刪除鍵設(shè)置為紅色。同時(shí)一些需要引人注意的按鍵，都可以采用紅顏色，例如退卡等功能按鍵。結(jié)論：該鍵盤色彩符合人機(jī)設(shè)計(jì)。

3.9 ATM機(jī)密碼框尺寸

測(cè)量數(shù)據(jù)：密碼框最小寬度：89 mm，最大寬度：132 mm。參考文獻(xiàn)：《人機(jī)工程設(shè)計(jì)》（P26 P99），男性手寬數(shù)據(jù)為91 mm。結(jié)論：通過比較得出密碼框最小寬度在不合理范圍內(nèi)，不符合人機(jī)工程合理性。建議：將密碼框最小寬度增大，適用于99%的人群。

3.10 ATM機(jī)屏幕字符尺寸分析及側(cè)邊按鍵尺寸分析

測(cè)量數(shù)據(jù)：桌面漢字：9 mm×6 mm，桌面字母：5 mm×4 mm。當(dāng)人眼與目標(biāo)的距離小于500 mm時(shí)，為了保證辨識(shí)效果，字符采用粗體字較好，筆畫寬與字高狹長(zhǎng)形的比例字形在白晝條件下容易辨別，采用1∶5為宜。對(duì)于人視覺特征的研究的高度比一般采用3∶2～5∶3的比例，這種眼睛視線沿水平方向橫向運(yùn)動(dòng)比垂直方向豎直運(yùn)動(dòng)快，這些字符直徑應(yīng)大于3 mm，而且不易疲勞，所以界面中字體以水平方向排列為宜。結(jié)論：屏幕頁(yè)面字符符合人機(jī)設(shè)計(jì)。測(cè)量尺寸：側(cè)邊按鍵間距為18 mm。參考文獻(xiàn)：根據(jù)《人機(jī)工程學(xué)》(丁玉蘭版P124)，按鍵間距一般為12.5～25 mm，最小不能小于6 mm。結(jié)論：通過比較得出，該按鍵間距合適，符合人機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。

4 ATM自動(dòng)取款機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案

4.1 改進(jìn)數(shù)據(jù)說明

此次改進(jìn)主要針對(duì)用戶在使用ATM自動(dòng)取款機(jī)時(shí)遇到的問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。在此次改進(jìn)設(shè)計(jì)中主要針對(duì)ATM自動(dòng)取款機(jī)的出鈔口位置、反光鏡高度尺寸、密碼框的尺寸及更加方便用戶使用方面展開研究。在使用ATM自動(dòng)取款機(jī)時(shí)，用戶通常站在正對(duì)于自動(dòng)取款機(jī)的位置，但原先的自動(dòng)取款機(jī)沒有預(yù)留容腳空間，使得用戶在使用時(shí)感到站立不適，改進(jìn)后預(yù)留容腳空間提高了用戶在使用產(chǎn)品時(shí)的舒適性。將出鈔口位置置于中間位置是參考了人們的日常生活習(xí)慣，偏左或偏右都會(huì)產(chǎn)生一些使用的生疏感，至于中間可以解決生疏感并提高了舒適性。反光鏡的應(yīng)用可以更好地保護(hù)用戶的使用安全，在鏡中可以觀察到后方的情況，以免意外事件的發(fā)生。但反光鏡過高過低都會(huì)產(chǎn)生使用的問題，所以參考大多數(shù)人的身高高度來調(diào)整反光鏡高度來最大程度改善使用的問題，更好地保護(hù)用戶的安全，使ATM自動(dòng)取款機(jī)使用更安全、便捷、舒適。

4.2 ATM自動(dòng)取款機(jī)改進(jìn)效果展示及設(shè)計(jì)分析

ATM自動(dòng)取款機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體參照并保留了原有的ATM自動(dòng)取款機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并推陳出新，整體由觸摸操控屏、操作臺(tái)面、卡槽、密碼鍵盤、出鈔口等組成，主要改進(jìn)設(shè)計(jì)集中在出鈔口位置、反光鏡高度尺寸、密碼框的尺寸三處，改進(jìn)后的ATM自動(dòng)取款機(jī)效果圖，如圖1所示。

圖1 改進(jìn)后效果圖

容腳空間：因ATM自動(dòng)取款機(jī)原下方操作臺(tái)無容腳空間，易使用戶感覺站立不適，根據(jù)P95男性小腿長(zhǎng)：403 mm，測(cè)量數(shù)據(jù)操作臺(tái)高：913 mm，穿鞋修正量：22 mm。為滿足P95男性有合適容腳空間，并滿足自動(dòng)取款機(jī)機(jī)體有一定容量放置儲(chǔ)錢箱，改進(jìn)設(shè)立容腳空間為513 mm，儲(chǔ)錢箱為400 mm。P95男性＋穿鞋修正量=425 mm，滿足容腳空間，符合人機(jī)設(shè)計(jì)。

密碼框：根據(jù)《人機(jī)工程設(shè)計(jì)》得知P99男性手寬數(shù)據(jù)為91 mm，結(jié)論：通過比較自動(dòng)取款機(jī)密碼框尺寸得出密碼框最小寬度為89 mm，故密碼框尺寸在不合理范圍內(nèi)，不符合人機(jī)工程合理性。改進(jìn)設(shè)計(jì)將密碼框露于外處適用于99%人群。即將密碼鍵盤外露，使用戶可以更清晰看見按鍵鍵盤。鍵盤高度為1 050 mm，P5女性身高：1 484 mm、P5女性肩高：1 195 mm、P5女性肘高：899 mm。鍵盤高度低于P5女性高度。可以擋住鍵盤，此機(jī)器所處環(huán)境為單獨(dú)隔間，具有一定封閉性，可以保護(hù)用戶的財(cái)產(chǎn)安全。并且鍵盤高剛好處于肩高和肘高之間，符合人機(jī)設(shè)計(jì)。

出鈔口位置：通過調(diào)查問卷得知，儲(chǔ)鈔口偏于左側(cè)不符合大部分人的操作習(xí)慣，大多數(shù)人習(xí)慣用右手。原儲(chǔ)鈔機(jī)左側(cè)為111 mm，原儲(chǔ)鈔機(jī)左側(cè)為199 mm，將儲(chǔ)鈔機(jī)移動(dòng)到中間位置，可適用于大多數(shù)人群。此位置小臂活動(dòng)小于45°，在手臂活動(dòng)范圍內(nèi)。不僅符合人機(jī)工程學(xué)也可方便人們更舒適地使用ATM自動(dòng)取款機(jī)。

5 結(jié)束語

文中應(yīng)用調(diào)查問卷取樣和實(shí)地調(diào)研取證等方法，以工商銀行CRS ATM自動(dòng)取款機(jī)為分析目標(biāo)，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)生的ATM自動(dòng)取款機(jī)的相關(guān)問題進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)，依據(jù)用戶人群的真實(shí)需要和人機(jī)融洽的必須，對(duì)ATM的外型、功能鍵、密碼鍵盤等開展人機(jī)剖析和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，使得ATM自動(dòng)取款機(jī)更加方便，操作更舒適。根據(jù)本次調(diào)研ATM自動(dòng)取款機(jī)的分析與改進(jìn)，充分認(rèn)識(shí)到人機(jī)分析對(duì)設(shè)計(jì)的必要性，也深刻領(lǐng)會(huì)ATM自動(dòng)取款機(jī)的設(shè)計(jì)原理構(gòu)造，人機(jī)分析的目的是盡量滿足舒適與安全的重要性，真正實(shí)現(xiàn)“以人為本”的人性化設(shè)計(jì)思想。人機(jī)工程學(xué)是將人——機(jī)——環(huán)境整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來開展科學(xué)研究，為可以造就出最適合人類實(shí)際操作的機(jī)械設(shè)備和工作環(huán)境，如同研究調(diào)查改進(jìn)的ATM自動(dòng)取款機(jī)一樣，也是將它分析改進(jìn)為最適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和更加舒適的環(huán)境，從而獲得人機(jī)效率的大幅度提高。并且ATM自動(dòng)取款機(jī)加入人機(jī)工程學(xué)因素可以提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，也能提高用戶使用率，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)感。