人机工程-取款机设计

1、CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 成绩 安全人机工程学期末课程论文基于安全人机工程学的自动取款机设计指导教师： 马庆春 专 业： 安全工程 姓 名： 江新星 学 号： 班 级： 机械研2011-04班 2012年 4月 11 日基于安全人机工程学的自动取款机设计摘要随着社会的发展，ATM取款机的是用越来越广泛，制造方便快捷安全的取款机十分必要，本文结合人机工程学的原理从人-机-环境三个方面出发充分考虑了效率、安全、健康、舒适等因素进行ATM取款机的设计。关键词：人机工程 ATM 设计AbstactWith the development of society, ATM

2、 teller machines is widely used ,so manufacturing convenient and safe teller machine is necessary, this paper bases on ergonomics principle starting from the man - machine - environment in three aspects to fully consider the efficiency,safety, health, comfort and other factors for the design of the

3、ATM machines.Keywords: ergonomics ATM design 1人机工程概述 人机工程学1是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲，形成和发展于美国是一门多学科的交叉学科，研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调，研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。2自动取款机的设计2.1自动取款机简介ATM（Automatic Teller Machine ）即自动柜员机，又叫自动取款机

4、，它是训一算机控制的持卡人自我服务型的一种现代化金融专用设备，是银行电子化的一个重要组成部分。它的推广使用，打破了银行营业时间的界限( ATM 24小时运行)，突破了银行营业地点的限制，是银行业务的扩展和延伸人人降低了银行人力投入，有效提高了金融行业的效率和服务质量。目前我国常用的ATM品牌有IBM,NCR.西门子等从安装地点划分有人堂式和穿墙式两种类型主要结构有:操作而板、磁卡读写、训一算机主机、日志/票据打印、存款箱、废钞箱、维修操作检查而板、电源及通信部件等10部分；整个装置由强度极高的铝板包围以确保设备安全我国的ATM多只提供修改PIN、查询余额、取现基本上不提供存款、转帐及其他服务功

5、能；ATM的用户是不具有专业知识的社会大众，且立姿操作一般交易时间是30- 60s总时间不超过2.5 min，因此其设计有着自身的特点。从20世纪90年代中开始，我国各人银行纷纷投入大量资金建立自己的ATM系统,迄今已经历了十几年的发展。据资料在调查ATM机使用过程的结果中75%的用户主要用来取款，15%的进行过查询服务，9%的进行过存款业务，1%的使用过其他服务。由此看来在ATM机的业务中存款的功能用得较少从而可以确定在某些地点没有必要在ATM机中增加存款模块，这样可以大大降低成本。2.2 取款机的具体尺寸设计(1)操作高度应适合于操作者的身体尺寸及所要完成的工作类型，操作界面2而应设计成能

6、获得所期望的身体姿势，即身体躯干挺直，两肘置于身体两侧，前臂接近成水平。（2）各种操作键应设置在人的功能可及范围根据表1、图1以及视角范围可以大致确定ATM机器的外形、尺寸、操作界而尺寸等，使95%的用户均可适应。运用人体测量学对用户进行统计分析，用其身体尺寸百分位数来表示身材；一般以第95百分位数作为人身材，以第5百分位数(p5)作为小身材，第50百分位数(p50)则为平均身材。表1 站姿尺寸表测试项目眼高手功能高肩高肘高肩宽P513656821255904335P50155475013751052396P95174381714921200457 a.取款机长度:488mm 分析：根据人体水

7、平尺寸表，长度根据95%的最大肩宽+穿衣修正量(13mm )，计算可知长度应为488mm。 b.取款机宽度:780-830mmc.取款机高度(不包括顶部的存钱柜)：1566mm分析：取眼高的第50百分位加上22mm心理修正量即：1554+22=1566mmd.显示器下沿距地面距离 因为键盘设计在显示器下沿的水平面上，且让大部分人能够够得着，故距地面高度应取第五百分位的肘高和手功能高之间的值再加上心理修正量和功能修正量10mm即，875+15=890mm2.3 显示器设计首先从便性方面考虑，自动取款机的大小和高低宜根据人体比例确定，太小不便于操作，太大就缺乏安全保障。视角范围3应控制在一定比例内

8、，根据人对周围情祝察觉程度的优劣可以分为良好视区、有效视区、条件视区，其分界范围点为以人的正面中线为0度，良好视区为四个方位0-25度左右;有效视区为25-50度左右，超出50度为条件视区，余光可以观察。图1 最佳眼动视野范围a.显示屏幕上沿据地面高度：1526mm人进行取款时应使整个显示器在人的有效视野范围内，根据人体的最佳视野(直接视野和眼动视野)可知，人在水平线下30度上下15-25度的视线最佳。故取屏幕与铅垂面的夹角为15度。在观察各种显示仪器时若视距过远或过近对认读速度和准确性都不利，一般应根据观察物体的大小和形状视距选择在380-760mm,本设计中取420mm，人在取款时离取款机

9、的距离一般在100mm左右，而显示界面高度=680*sin75=656mm，再减去修正量20mm故，显示界面上沿距地面高度=显示器下沿距地面距离+显示界面高度=1526mm b.显示屏幕上沿深度：182mmc.显示屏幕下沿深度：110mmd.显示屏幕大小300*250mme.显示器操作界面背景颜色为白色，字体为黑色，警示语为红色 因为白底黑字的对比较强烈，白色具有较大的分辨视野，界面清洁干净便于识别，红色有警示的作用能够起到提醒的作用。2.4键盘设计a.键盘位置及大小：键盘水平位于显示器下沿，距地面890mm，尺寸为120*90mm按键个数9个，大小18*16mm。b.键盘颜色：按键的设计应该

10、有很好的识别功能，且不反射光耐磨性，能在晚上使用，按色彩心理学研究结果4表明：橙、红之类热色的纯色具有最高的打动人类知觉的程度，警惕色人多采用纯度高、明度大、对比强烈的鲜艳色彩，因此键盘采用优质不锈钢冲压成型密码键盘，键盘框架采用白色，数字为黑色，对比较强烈便于识别。有按键光源采用白光以便在黑夜里更容易识别。c.按键发出声音时间：比较各类反应时间听觉反应时间为0.10.2s，反应运动时应当时大部分人能够做出反应，根据表2测得数据取女性第95百分位，因为人在取款时处在放松状态所以减去功能修正量（0.11）和心理修正量0.08得0.62s，因此敲击键盘时的提示音应当介于两者之间即0.10.62s，

11、为了防止因两次敲击的速度较快造成前后两次声音叠加，本设计取0.3s.表2 在敲不同数字时的反应运动时测试项目声并光刺激男女P5 0.360.55P500.540.68P950.730.81d.提示音的选取：正常人可以听到的声压变化范围为210-5-20pa,且只有声音频率在2020000HZ范围内的声音才能引起听觉。按普通人的听觉 020 分贝 很静、几乎感觉不到。2040分贝安静、犹如轻声絮语。4060分贝一般。普通室内谈话6070 分贝吵闹、有损神经。7090分贝很吵、神经细胞受到破坏。 90100 分贝吵闹加剧、听力受损。 100120 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。分贝是声压级单位

12、，记为dB 。用于表示声音的大小。1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。适宜的生活环境不应超过45分贝，不应低于15分贝。故选取40分贝既能使人听得见，又不会成为噪声。2.5 卡槽及出钞口大小及位置a.出钞口长度:230mmb.出钞口宽度:345mmc.出钞口距机体左侧面距离:75mmd.出钞口距机体右侧面距离:25mm分析:大部分人用右手，右侧更方便取钱，最大纸币的长度为人民币100元的长度130，每次取钱的上限为5000.e.出钞口下沿与键盘平面垂直距离为15mmf.插卡口位与键盘垂直距离为260mm，距机体右侧10mm3安全建议a.为了防止人为破坏取款机，并记录操作者的面部特征，取款机上应

13、安装摄像头在显示器顶端中心位置视角应包括人的整个面部。b. ATM机布局要合理。一般在流动人口大、繁华区域，ATM机的数量相对多些，以缓解取款高峰期。c. ATM机周围可留出部分空间，划出警戒线,利于用户取款时自觉排队。d.ATM机上面张贴有一些警告、简洁的操作流程等语句，ATM周边可以也张贴了注意事项，这样会提高用户的安全意识.也不会放妨碍其他用户交易。e.在气候恶劣的地方，考虑到温度对取款机的影响，有些取款机安装了恒温装置，减少了故障的发生，提高了工作效率。f. ATM最常发生的安全问题就是用户提款后忘记取卡。用户使用ATM的目标在于取款，而ATM的设计流程使取款以后才能取卡;而此时对于用户而言，取款已经完成了目标，取卡就变成了一个附加行为。这也就是为什么很多人在提款后忘记取卡。从用户安全的角度，使用一个先取卡后取钱的程序，在取钱的前一步先取卡，就可以大幅度减少忘记取卡的事件发生。g.为了防止用户的密码被