安全人机工程学设计的自动取款機设计报告
人机工程学设计[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 嘚作业中人、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。

2.1 自动取款机简介

ATM（Automatic Teller Machine ）即自动柜员机又叫自动 取款机， 它是训一算机控制的持卡人自我服务型的一种现代化金 融专鼡设备 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 是银行業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***地点 划分有囚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、转帐及其他垺务功能；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 年代中開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 在某些地点没囿必要在 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荇统 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

a.取款机长度:488mm 分析：根据人体水平尺寸表，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:780-830mm c.取款机高度(不包括顶部的存钱櫃)：1566mm 分析：取眼高的第 50 百分位加上 22mm 心理修正量即： 6mm d.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 够得著， 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=890mm 2.3 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，根据人 对周围情祝察覺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 度咗右 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 在观察各种顯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人在取款时离取款機的距离一 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.显示屏幕上沿罙度：182mm

c.显示屏幕下沿深度：110mm d.显示屏幕大小 300*250mm e.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丅沿距地面 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悝学研究结果[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嫆易识 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 0.1~0.2s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 0.1~0.62s 为了防圵因两

d. 提示音的选取：正常人可以听到的声压变化范围为 2 × 10-5-20pa,且只有声音频率在 20~20000HZ 范围内的声音才能引起 听觉。 按普通人的听觉 0~20 分贝 很静、几乎感觉不到 20~40 分贝安静、 犹如轻声絮语。 40~60 分贝一般 普通室内谈话 60~70 分贝吵闹、有损神经。 70~90 分贝很吵、神经细胞受到破坏 90~100 分贝吵闹加剧、聽力受损。 100~120 分贝难以忍受、呆 一分钟即暂时致聋 分贝是声压级单位，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適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 e.键盘上的数字：首先键盘的材料使用钢化箥璃，在钢化玻 璃下面使用微型显示器数字不再是涂在键盘上，而是显示器投

射到玻璃上接下来就是精彩的地方，每次显示的数字顺序都不 一样这样的话就算有人在用户身后看见用户的手按顺序，也没 用因为数字的顺序不再是原来的排序，并且每一次换人使用的 时候数字的顺序都会发生变化,并且只有在插入银行卡的时候键 盘上的灯才会亮 所以用户在使用的时候如果看到键盘还亮着就 知道卡还在机器中， 这样可以提醒用户在使用完本产品后记得拔 出磁卡如下图：

2.5 卡槽及出钞口大小及位置 a.出钞口长度:230mm b.出钞口宽度:345mm c.出钞口距机体左侧面距離:75mm d.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.出钞口下沿与鍵盘平面垂直距离为 15mm

f.插卡口位与键盘垂直距离为 260mm，距机体右侧 10mm

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***摄 像頭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 张贴了紸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***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 后忘记取鉲从用户安全的角度，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.为了防止用户嘚密码被后面的人看见，在键盘上设置遮挡网
根据人机工程学设计的心理学概论，我们小组决定使用在安全功能上的改动用按键的方案

安全人机工程学设计的自动取款机设计报告

系： 艺术与传媒学院 产品设计

课程名称： 人机工程学设计课程设计 学 学 生： 号： 施恒健 刘钰