基于人机工程学的ATM 机分析与再设计

ATM 机的主要组成有计算机的显示器、控制按键（包括数字按键和功能按键）

，并在人机对话的过程中引导使用者来完成一系列操作，实现业务的自主化办理，且工作为24 小时无间歇，为人民的生活提供了极大的便利。文章从人机工程学的角度出发，通过查阅资料、文献等，运用相关数据与理论，对ATM 机进行了分析和再设计。

1 人机工程学概述

人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适和人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法。它研究的对象是产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置，为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据，以求实现人类与技术和谐融合的目标。

2 基于人机工程学的ATM 机样本分析

文章以中国银行、中国工商银行、中国农业银行、中国建设银行ATM 机为例进行样本分析。

2.1 中国银行与中国工商银行ATM 机分析

中国银行与中国工商银行ATM 机的显示屏、插卡口、打印凭条口、键盘位于屏幕的正下方，出钞口与非接感应区位于前三者的下方。除去ATM 机外，剩下的空间范围较小，置物台的面积也较小。对于键盘部分，数字键盘位于左侧，功能键位于右侧，“0”与“00”键位置靠近功能键盘，两种按键的形状大小相同。

1）显示屏高度及大小。中国银行与中国工商银行ATM 机的整体进深为245mm，屏幕尺寸为231 mm×307 mm，尺寸适中，人眼眼距大约为600 mm～620 mm，屏幕倾斜角在10°左右，角度也较为合理，但由于摆放位置的不同，一些机器会出现屏幕反光的情况。屏幕深度为485 mm，较深。屏幕两旁设有按钮，对应屏幕内选项。显示屏为通用型设备，属于III 型产品尺寸设计，使用女性立姿眼高和立姿肘高的第五十百分位来作为参考数据。中国银行与中国工商银行ATM 机的显示屏高度为1280 mm～1500 mm 之间，高度符合人机工程学尺寸要求。

2）操作台高度。ATM 机的操作台的高度范围在725 mm～935 mm 之间，分布的功能区有插卡口、打印凭条口、出钞口、按键区、感应区等。根据重要性设置原则：通常人的视觉注意力有40% 会在左上角，25% 会在左下角，20% 在右上角，15% 在右下角

。根据人机工程学，查表可得操作台的高度应在956 mm～965 mm，因此，中国建设银行和中国农业银行ATM 机的操作台高度不符合人机工程学要求。

3）其他细节。中国银行和中国工商银行ATM 机键盘的数字键与功能键形状大小相同（13 mm×12 mm），按键之间的间隔为5 mm，不容易区分，按键的长宽应为18 mm～21 mm，其设置不符合人机工程学。

2.2 中国农业银行和中国建设银行ATM 机分析

中国建设银行和中国农业银行ATM 机的显示屏、插卡口、凭条打印口、出钞口、键盘和非接感应区的位置处于靠下的位置。除去ATM 机外还有较为富余的空间，且设置了一个较为宽敞的置物台。对于键盘部分，数字键盘设在左侧，功能键盘位于右侧，且两者在大小形状上做了区分。“0”与“00”键位置靠近功能键盘。

2）操作台高度再设计。操作台按照所需要的功能以及办理的业务分为四个区块，分别为密码输入键盘、插卡口、打印凭条口、出钞口（在打印凭条口以及插卡口做盲文提示）。根据重要性设置原则，对ATM 机的各功能部件布局做出再设计，显示器模块放在视线中心，便于用户查看显示的信息，出钞口模块放在左下角，便于用户找到取钞位置，插卡口模块放在右上角，因为大部分人的右手比左手运动快，凭条打印机模块放在右下角，键盘模块放在偏左侧，正好用身体遮挡住。

2）操作台高度。操作台也属于通用型设备，属于III 型产品尺寸设计，使用女性立姿肘高的第五十百分位作为参考数据。ATM机的操作台高度为960 mm～1280 mm之间，高度稍微偏高。在功能模块的分布上，根据重要性设置原则，中国银行和中国工商银行ATM 机的功能布局不符合这一原则。

3）其他细节。ATM 机的按键设为两种，小按键（19 mm×15 mm）为数字按钮，大按键（44 mm×20 mm）为取消/确认/更正等按键，按键之间的间距为5 mm，分为大小两种之后，也减小了按错的概率，键盘设置高度为777 mm。根据查表可得男性第九十五百分位的食指近位指关节宽为20 mm～21 mm，第九十五百分位的食指元位指关节宽为18 mm。按键的长宽应为18 mm～21 mm，其设计较符合人机工程学要求，且中国农业银行的ATM 机按键上设置有对应盲文，是一个较为贴心的设计。

3 用户行为分析

用户操作分析：（1）按下开门按钮。按下开门按钮操作需要用户伸手去按开门按钮，并在语音提示后进行下一个操作，此操作只需单手操作。（2）开门。一般情况下，ATM 机的门都需要向外拉，在听到语音提示后，进行开门操作。（3）取出卡片。（4）插入卡片。银行ATM 机设有银行卡正反面的提示标志，但是指示标志不够明显，用户在使用过程中仍然存在将银行卡插反的情况。（5）输入密码。在插入卡片后，需要输入密码进行业务操作，在输入密码的时候，有些密码键盘的隐蔽性较强，再加上按键间距设置较小，容易发生误按或错按的情况。（6）业务操作。在进行取钱或存钱时，很有可能会发生钱被卡在出钞口，存在一定的危险性。（7）取出卡片。银行ATM 机均设置有“请取走卡片”的语音提示来提醒用户取走银行卡，但是仍然会存在用户忘记将卡片取走的情况。（8）按下开门按钮。（9）开门。

大石油公司围绕核心业务、重点资源类型构建勘探资产。埃克森美孚主要围绕深水、LNG和非常规在全球开展勘探业务。壳牌注重LNG和深水，巨资并购BG也是看中BG在深水和天然气领域的优质资产。埃尼、道达尔等规模相对较小的大石油公司重点发展深水。国际大石油公司在非常规领域并不占有先机，但通过并购有技术专长的美国本土小石油公司及自身研发来增强在非常规领域的技术实力。埃克森美孚、雪佛龙等美国本土公司都将页岩油气作为未来重回增长的重要领域，BP最近以105亿美元的价格击败壳牌获得了必和必拓在北美的页岩油气资产[9]。这都体现了国际大石油公司力图引领非常规的决心。

4 基于人机工程学的ATM 机再设计思路

4.1 尺寸再设计

1）ATM 机显示屏幕高度再设计。ATM 机应当满足大多数人的操作要求，显示屏同时作为操作屏，用户需要在屏幕上进行业务操作，需要考虑人体的站姿肘高及操作方便性，女性人体立姿肘高第五十百分位为956 mm～965 mm，需要以人的前臂、手腕可转动的功能修正量及心理修正量（功能修正量：凡是涉及到人体尺寸设计的产品，必须考虑到实际操作中，人可能的姿势、动态操作、着装需要等所有设计修正量。心理修正量：为克服人们心理上产生的“空间压抑感”“高度恐惧感”等心理感受，或者为了满足人们“求美”“求奇”等心理需求，在产品最小功能尺寸上附加的增量。）作为整体的修正量参考数据进行修正。综合考虑多个因素，屏幕保持原来不变，仍然向后倾斜，角度为与竖直方向呈10°，显示屏高度为1 340 mm～1 570 mm。

1）显示屏高度及大小。ATM 机的整体进深为168 mm，屏幕尺寸为309 mm×231 mm，大小适中，眼距大约为625mm～635 mm，屏幕高度在1150 mm～1200 mm，屏幕倾斜角在10°左右，角度也较为合理，但在日常光照条件下有一些反光，影响观看。屏幕深度为420mm，显示屏为通用型设备，属于III型产品尺寸设计（取人体第五十百分位数作为产品尺寸设计的依据，又称平均尺寸。），使用女性立姿眼高和立姿肘高的第五十百分位来作为参考数据，根据人机工程学原则，女性第五十百分位的立姿眼高为1443 mm～1463 mm

，第五十百分位的立姿肘高为956 mm～965 mm。因此，中国建设银行与中国农业银行ATM 机的显示屏高度不符合人机工程学要求。

如图1 所示，人眼的垂直视野中，水平线下1.5°为特优视区，水平线下10°为最优视区，水平线以上10°，以下10°～30°为有效视区，其余均为良好视区；水平视野中，1.50°～3.0°为特优视区；10°以内为最优视区；10°～20°为瞬息视区（能在很短的时间内看清物体）；20°～30°为有效视区（需集中注意力看）

。在高度上，根据女性人体第五十百分位的立姿肘高及手功能高，以及人的前臂、手腕可转动的功能修正量和心理修正量，将键盘的高度设计至1 190 mm，插卡口与键盘高度一致，打印凭条口高度设置为1 110 mm，出钞口的高度设置为990 mm，确保操作台处于人的最佳视域内。

3）密码输入键盘再设计。如图2 所示，键盘的数字按键大小设置为15 mm×20 mm，且在上面设置盲文，方便特殊用户人群使用。功能按键大小设置为15 mm×45 mm，大小形状上与数字键盘区分开，位置排布上也进行了再设计，各个按键之间的间隔增加到6mm，避免了在输入密码时容易按错的问题。

4.2 功能再设计

以建设银行为例。整体配色采用建设银行的标准蓝色与白色，清新简约。屏幕中央放置显示银行卡正反面的标志。文字框使用蓝底白字，符合视觉识别规范。保留其原有的大字体功能，方便老年人操作。图3 是再设计后主要操作界面。

其实，令人忧虑的不仅仅是乡村，更是不顾一切滚入城市“无边滩涂的毛蛤们”和那张着贪婪大口吞噬一切的城市。中国现代化的脚步如此惶急、仓促，把身体和心灵裹在一起，蹂躏、撕碎。谁为之安神？从哪里获得能量与之形成对抗的力量？对这些追问的回应，或许就是《苏北女人》隐含的与《诗经》对应性结构的奥秘。

2）附加功能设计。

增设挂钩：针对用户携带大物件（背包等）使用ATM 机的情况，在门后增设一个挂钩，可以将背包等挂在上面，方便用户操作。

增设雨具架：针对用户雨天使用ATM 机的情况，增设一个桶形雨具架，直杆雨伞立在桶内，折叠雨伞直接放在桶上，方便收纳，又能保持空间整洁。

Gale in daytime and clear at night-time, wind or snow will come next day.”

出钞口附加功能设计：已有的ATM 机出钞口的开口设置存在一定安全隐患，用户伸手取钱时，出钞口的挡板向上，落下来时容易夹到手。因此，文章针对这一情况进行再设计。出钞口的外观仍然使用其原有的设计方案，在此基础上增设语音提示的功能。当感应到用户的手长时间未离开出钞口时，机器则自动响起“请注意，即将关闭出钞口”的语音提示，提醒用户把手移开，避免出现意外。

无障碍设计强调在科学技术高度发展的现代社会，一切有关人类衣食住行的公共空间环境以及各类建筑设施、设备的规划设计，都必须充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者（如残疾人、老年人）的使用需求，配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置，营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境

。一般情况下，ATM机是1～3 台摆放在一起，在其中选择一台作为专为残障人士提供服务的机器。

4.3 视觉系统再设计

1）操作完成取卡提示再设计。在日常使用中，用户会存在操作之后忘记取卡的情况。因此，文章针对这一情况进行设计。在插卡口设置有感应装置，在没有插卡时，插卡口闪烁绿光，进行操作时，插卡口不亮，若用户操作完成，机器退出卡片，用户未取走卡片，插卡口长亮绿灯。在用户操作完成之后，忘记取走卡片，首先，会进行语音提示“请带走您的卡片”。如果在提示之后用户还是没有取走卡片，门开始自己锁定，并开始加大音量提示“请带走您的卡片”，直到用户取走卡片，门解除锁定。

5 无障碍设计

除了上述勘验对象之外，对逃税案件账簿、仓储情况的勘验，对保险诈骗犯罪现场的勘验、对走私工具、场所的勘验等也在各类经济犯罪案件的侦查中起着重要的作用。作为经济犯罪案件的侦查员，必须树立经济犯罪案件现场勘验的意识，自觉地对涉案空间、场所、物品等可能遗留有犯罪信息的各种载体进行及时、科学、仔细的实地勘验。

5.1 尺寸调整

根据一般轮椅尺寸（图4），成年人坐轮椅的坐姿眼高为1 090 mm～1 295 mm，考虑功能修正量与心理修正量，设置屏幕高度为975 mm～1 205 mm。轮椅扶手的高度距地面730 mm～760 mm，调整出钞口距离地面高度为975 mm，插卡口距离地面高度为825 mm，打印凭条口距离地面高度为745 mm，密码输入键盘距离地面高度为700 mm。另外，无障碍ATM 机外围配置的空间范围也应相应扩大，空间面积为1 700 mm×1 500 mm。图5 是无障碍ATM 机三视图及尺寸示意图。

5.2 功能部件调整

文章根据数据分析，为残疾人设计的ATM 机做了以下改动：

1）开关门按钮：由于残障人士的特殊情况，将无障碍ATM机的开关门按钮的高度降低，方便残疾人使用，并将里面的开门按钮设置在了屏幕外框处，残障人士可以不用掉头，直接进出。

2）出钞口与键盘：根据对ATM 机使用过程的分析，笔者注意到，用户使用ATM 机时，键盘的操作时间比对出钞口的操作时间要长，因此，对出钞口与键盘的位置做了调换，将键盘置于下方，将出钞口置于上方。

此外，目前电力企业在制定安全备付金额时缺乏动态性。由于电力企业资金流存在季节性和区域性，资金波峰和波谷较为明显。如若电力企业的安全备付金缺乏动态性，将会导致企业资金备付金调整周期较长，且企业在出现资金缺口后，安全备付金的使用也缺乏统筹规划。这样便导致安全备付金出现整体冗余而阶段性短缺的反常现象，使得电力企业资金备付金的作用效果并未得以发挥。

3）摄像头：将无障碍ATM 机的摄像头设置在了显示屏幕下方中间，因为显示屏幕的倾斜角度为10°，若摄像头仍然置于上方，可能会造成识别不清楚或不能正确识别等问题。

整个控制系统是通过开关电源提供的12V直流供电，MSP430单片机电路工作的电压是3.3V，通过开关电源模块TPS5430模块将电压从12V降为3.3V，为MSP430单片机提供电源。TPS5430是一款DC-DC转换芯片，该芯片的性能良好，输出电压可以根据需要设计输出值。

4）扶手：在无障碍ATM 机外围配置空间里面设置了扶手，方便残障人士进出可以借力，扶手距离地面高度为650 mm。

四是未知性。 电台播出过程中音乐的播放完全取决于主持人，听众只能被动地接收特定的音乐信息。 传播过程中充满的随机性和未知性，给大多数听众带来了发现新音乐的新鲜感和刺激感，成为音乐电台吸引用户的另一理由。 这是现代流媒体音乐所不具有的功能，大多数使用流媒体平台的用户音乐主要来源是流行榜单和他人推荐。 Locke认为，对于都市生活工作节奏快的成年人来说，发现新音乐是一件极为浪费时间的事情，因此大多数成年人放弃寻找新的音乐而依旧选择听自己年代流行的歌曲。[5]

基于两阶段优化的分布式潮流控制器配置方法//汤奕,刘煜谦,宁佳,赵静波,王大江,朱宁辉//(16):141

5）其他细节设计：在ATM 机的外围配置空间中设置了雨伞架以及挂钩。图 6 是无障碍ATM 机再设计后功能布局图。

二是以机制融合推动协调发展。着眼形成国家主导、需求牵引、市场运作有机统一的运行机制，为国防动员军民融合发展提供制度保障。中央和省级军民融合委员会要充分发挥国防动员各专业办公室作用，建立军地联席会议、合署办公、情况通报和走访互动等制度机制，统筹军地资源配置，制订科学评估标准，打破军地界线、领域壁垒，畅通工作渠道，拓展融合路径，确保国防动员军民融合发展高效运行、协调推进。

6 结语

文章通过实地调研，结合数据资料以及用户的操作行为，对四大国有银行的ATM 机进行人机工程学分析，对其存在的尺寸不合理、功能部件布局不合理、操作指引不明确等问题，运用人机工程学，充分考虑到人—机—环境之间的关系，在兼顾人的使用感受和机器美观性的基础上对其尺寸、功能部件、视觉识别系统以及无障碍设计方面进行再设计，最终设计出一款既美观又方便快捷操作的ATM 机，给用户提供更优质的人机交互体验。

[1]吴晓莉，薛廷.基于人机工程学的ATM 自动取款机的分析与设计[J].学术交流，2012（9）：51-52.

[2]张峻霞，王新亭.人机工程学与设计应用[M].北京：国防工业出版社，2010：30-40+61.

[3]郜红合，李靖.自动取款机的人机工程分析[J].智能应用，2014（17）：75-76.

[4]丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2001.

[5]王草，吕军，谢辉，等.基于《无障碍设计规范》的超大城市道路交通人行道无障碍建设状况评价—以上海市为例[J].中国康复理论与实践，2021（10）：1225-1232.