基于人机工程的ATM设计_毕业设计.doc

毕设参考文献 第 - 1 -页 银行 atm 机在我国大多数城市已经得到了广泛的应用，但是现在大多数 atm 机的设计存在各种缺陷，由于这些缺陷，人们在使用这些atm 机时会有一 系列问题。比如： atm 的尺寸不符合人的身体尺寸、人机界面不够完美、atm 机存在安全问题、操作环境不够舒适等等。运用人机工程学的基本理论知识， 坚持以用户为中心的原则对atm 机进行设计优化。首先对已有的atm 机进行 尺寸测量，运用 pro-e 软件对 atm 进行建模。然后运用人机工程学的知识对 atm 机的相关尺寸、人机界面、安全防护、操作环境进行设计，分别从人-机 -环境三个方面详细的阐述 atm 机的设计过程。最后用 pro-e 软件绘制出所设 计的三维模型。 关键词 人机工程学 自动取款机 设计 毕设参考文献 第 - 2 -页 t ti it tl le e design of bank atm based on ergonomics a ab bs st tr ra ac ct t bank atm machines in most cities in china have been widely used, but now most of the atm, the existence of various defects in the design, due to these shortcomings, people use the atm machine will be a series of questions. for example: atms size does not meet the persons body size, man-machine interface is not perfect, atm machine security problems, the operating environment is not comfortable and so on. the use of the basic theoretical knowledge of ergonomics, adhere to the principles of user-centered design optimization of the atm machine. first, the existing atm machine size measurement, the use of pro-e software to model atm. then use the knowledge of ergonomics related to the atm machine size, man- machine interface, security, operating environments, the design, respectively, from the man - machine - environment detail three aspects of the design process of atm machines. finally, pro-e software is designed to draw out the three-dimensional model. k ke ey yw wo or rd ds s ergonomics auto-teller machine design 毕设参考文献 第 - 3 -页 目目录录 前言- 4 - 第一章 绪论 .- 5 - 1.1 人机工程的介绍 - 5 - 1.1.1 人机工程学的定义 - 5 - 1.1.2 人机工程学研究内容- 6 - 1.2 atm 的介绍 - 6 - 1.2.1 atm 机定义 .- 6 - 1.2.2 atm 的分类 .- 7 - 1.3 课题背景 - 7 - 1.4 课题的研究意义- 8 - 1.5 课题的研究内容 - 8 - 1.6 国内研究现状 - 9 - 1.7 国外研究现状 - 9 - 第二章 模型建立 - 10 - 2.1 实物拍摄 .- 10 - 2.2 主要尺寸测定 .- 12 - 2.3 模型建立 .- 12 - 2.4 现有 atm 的不足 .- 14 - 第三章 身体尺寸相关设计- 16 - 3.1 高度的设计 .- 16 - 3.2 宽度设计 .- 18 - 3.3 屏幕的尺寸设计 .- 20 - 3.4 其他尺寸设计 .- 20 - 第四章 人机界面设计 - 21 - 4.1 色彩设计 .- 22 - 4.2 按键的设计 .- 23 - 毕设参考文献 第 - 4 -页 4.3 atm 机的面板的设计 .- 25 - 4.4 显示器字体的设计 .- 25 - 4.5 atm 机操作流程的设计 .- 26 - 第五章 安全防护的设计- 31 - 5.1 atm 机防护罩的设计 .- 31 - 52 atm 机的安全设计 - 32 - 第六章 操作环境的设计- 33 - 6.1 atm 布局的设计 - 33 - 6.2 操作环境设计 .- 36 - 6.2.1 室内照明的设计 - 36 - 6.2.2 微气候的设计 - 38 - 第七章 模型优化与改进 - 39 - 第八章 总结与展望 - 42 - 81 论文的总结 - 42 - 82 论文的展望 - 42 - 参考文献 .- 43 - 致谢.- 44 - 毕设参考文献 第 - 5 -页 前言 如今，atm 机已经深入到人们的生活中， atm 为人们的生活提供便捷的同 时，也带来了一些麻烦。近些年，随着atm 被广泛的应用， atm 的一些设计问 题逐渐的显现出来。例如： 1、一些文化素质低的人，不知道怎么样使用 atm。2、atm 经常出现故障，而事后处理比较的麻烦3、atm 机的周围犯罪案 件逐渐增多。如果这些问题不解决，人们就不会安心的使用atm 机，这样 atm 就无法发挥它应有的作用。 人机工程学是一门研究人 -机-环境三者之间相互关系的学科，是近几十年 发展起来的一门边缘性应用学科。 有机该学科在发展的过程中有机地融合了生 理学、心理学、医学、卫生学、人体测量学、劳动学科、系统工程学、社会学 和管理学等 学科的知识和成果，形成自身的理论体系、研究方法、标准和规范， 研究和应用范围广泛并具有综合性。 该学科的研究目的在于设计和改进人 -机 -环境系统，是系统获得较高的效率和效益，同时保证人的安全、健康和舒适。 工程设计是人机工程研究的目的， 它与人机工程学科之间存在密切的关系。 运用人机工程学的知识 对 atm 进行设计 的人，必须对人机工程和 atm 机都有 一定的了解，找到人 -atm 机-环境的相互关系 ，对整体系统进行改进， 这样 设计出来的 atm 机，才会获得较高的效益和效率，同时人们 使用时才更加的 健康、舒适、安全。 毕设参考文献 第 - 6 -页 第一章 ：绪论 1 1. .1 1 人人机机工工程程的的介介绍绍 人机工程学是研究人 -机-环境三者之间相互关系的学科，是近几十年发展 起来的一门边缘性学科。该学科在发展的过程中有机地融合了生理学、心理学、 医学、卫生学、人体测量学、劳动学科、系统工程学、社会学和管理学等学科 的知识和成果，形成自身的理论体系、研究方法、标准和规范，研究和应用范 围广泛并具有综合性。该学科的研究目的在于设计和改进人-机-环境系统， 使系统获得较高的效率和效益，同时保证人的安全、健康和舒适。 1.1.1 人机工程学的定义 国际人类工效 学学会（ international ergonomics association,简称 iea）将该学科定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心的理学 等方面因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、生活中和休假 时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。 中国企业管理百科全书 将其定义为：研究人、环境和机器的相互作用 及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的心理、生理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。 综合起来，人机工程学就是按照人的特征设计和改进人-机-环境系统的科 学。人-机-环境系统就是指由共处同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他 们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人-机系统。在上述系统中， 人是处于主体地位的决策者，也是操作者或使用者：机是指人所操纵或使用的 一切物体的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等；环境是人、 机所处的物质和社会环境。人、机、环境在其构成的综合系统中，相互依存、 相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。 毕设参考文献 第 - 7 -页 1.1.2 人机工程学研究内容 人机工程学的研究包括理论研究和应用研究两个方面，但学科研究的总趋 势还是侧重应用。虽然各国工业基础及学科发展不同，学科研究的主体方向及 侧重点也不同，但根本研究方向都是通过揭示人-机-环境之间相互关系的规律， 以达到确保人 -机-环境系统总体人的最优化。其主要内容可概括为以下几个方 面。 （1）研究人的心理与生理特征（ 2）研究人机系统的整体设计（ 3）研究 人机界面设计（ 4）研究工作场所设计和改善（ 5）研究工作环境及其改善 （6）研究工作方法及其改善（ 7）研究系统的安全性和可靠性（ 8）研究组织 与管理的效率 1 1. .2 2 a at tm m 的的介介绍绍 1.2.1 atm 机定义 atm，是 auto-teller machine 的缩写，意思是自动柜员机，因大部分用 于取款，又称自动取款机。用户通过atm 可提取现金、进行账户之间的资金划 拨、余额查询、更改密码等工作 ；还可以进行现金存款、支票存款、存折补登、 缴纳手机话费等中间业务等工作。 atm 近年来快速发展，目前已经逐渐衍生出 了现金存款机（ cdm） 、现金循环机（ crs） 、存折补登机、外币兑换机（ xdm） 、 多媒体查询终端等多种终端设备。 1.2.2 atm 的分类 目前的 atm 根据安装方式的不同，可分为穿墙式和大堂式atm； 根据与所属网点的连接方式不同，可分为行式atm 和离行式 atm。离行 式是指取款机安放的位置不在银行营业厅内，而是在远离所属银行营业厅场所 的位置。一般会在人流量大，可能会出现现金需求量大的商场、超市、学校或 十字路口等地方。在行式是指安放在营业厅内或者营业厅墙外。如营业厅旁边 的 24 小时营业厅，或营业厅边外。一般来说，离行式的自助设备由于分散， 毕设参考文献 第 - 8 -页 有些甚至安装在户外，在监管上比较的困难，更容易遭到破坏。因此，离行式 采用穿墙式的较多；而在行式的设备，特别是安装在营业厅内的设备，在监管 和维护上都比较的容易，因此一般选择功能和形态上比较新颖的设备来提升服 务质量和银行形象。 根据使用地点可分为三类：室内式、户外式和驾车式。室内式atm 机主 要安装在银行营业厅内、商场、超市，在国外，也常放置在24 小时便利店里 边。户外式安装在户外，以 穿墙式居多；驾车式 atm 一般也在户外，其主要特 点是驾驶的用户可以不用下车，直接在车内进行操作，这种产品目前在国内还 比较少见 1 1. .3 3、 课课题题背背景景 随着银行自动取款机（ atm，auto-teller machine）设备的应用和普及， 银行为客户提供了全天候、自助式、分布广的取款、存款、转账、查询等银行 服务，具有手续简单、快捷、便利的优点。但同时atm 机仍存在一定的缺陷， 如 atm 的操作界面和外形不够人性化、 atm 取款时的安全问题、 atm 故障时 的应急处理等。对于现在的城市居民而言，皮包里可能会没有现金，但一定会 有一张或几张银行卡。据 金融时报 最新报道：截至 2008 年 6 月末，我国 银行卡发卡总量是 16.2 亿张，其中借记卡发行量为15 亿张，信用卡发卡量 为 1.2 亿张，银行卡已经成为个人使用最频繁的非现金支付工具。然而，全国 联网 atm 只有 14.8 万台，相对 16.2 亿张的银行卡发卡总量，每台atm 平均 要分担 10946 张卡。当然， 16.2 亿张银行卡的总量中，会存在相当数量的休眠 卡。即使是这样，对于当前我国的发卡量而言，我国市场上的atm 机数量还 是太少了，持卡人对 atm 的需求正日益迫切。 如果用人因工程的知识对 atm 进行设计和改善，势必会方便人们的生活。人因 工程起源于英国，在我国是近几年才发展起来的一门新兴边缘科学，它是研究 人、环境、机器相互关系以及如何改善和设计这些关系，从而使产品的开发设 计适合人体特征，为操作人员提供更为安全、舒适、高效的环境。人因工程学 的研究包括理论研究和应用研究两个方面，但学科的研究的总趋势还侧重应 用。人因工程学的研究包括：人的因素、微气候环境是、照明环境、色彩环境、 毕设参考文献 第 - 9 -页 噪声及振动环境、空气环境等内容的研究。人因工程学的理论知识为atm 设 计的改进提供了理论知识。 1 1. .4 4 课课题题的的研研究究意意义义 我国有近 20 万台 atm，atm 年交易额接近 20 万亿，它为银行的工作人员 减少了很大的工作压力，而atm 高准确、高效率、 24 小时的服务也方便了大 众。atm 已经深入到人们的生活，创造一个舒适、安全的操作环境是很有必要的， 人们日常由于 atm 的故障带来的麻烦也很多， atm 周围引发的犯罪案件也不在 少数，所以 atm 设计的优化与完善很有必要。人因工程作为一门边缘学科越来 越切实的影响到生产、设计等部门，它倡导安全、舒适、健康的工作和生活方 式，为 atm 的改进提供理论依据。 1 1. .5 5 课课题题的的研研究究内内容容 1、提出：现如今 atm 的设计没有严格的标准和规定， atm 带来的纠纷也 时常成为人们争论的话题，随着人们生活节奏的加快，atm 需要更好的来适应 人们的生活。 2、解决方法：在所学人因工程的基础上进行改进可以使atm 人性化，标 准化，人因工程涉及人、机、环境等一切领域， atm 的改进可以减少其带来 的经济纠纷和道德问题。 3、设计内容：（ 1）身体尺寸的相关设计 （2）人机界面的设计 （3）操 作环境的设计 （4）atm 整体布局的设计 （5）atm 安全措施的设计 （6）atm 机模型的改进及优化 1 1. .6 6 国国内内研研究究现现状状 现如今我国 atm 机的设计研究主要从人机工程和安全上考虑，比如阳富强、 吴超的基于人机工程学的银行atm 的设计 1，内容包括 atm 人机设计、人机 界面设计、操作环境设计、安全防护设计等等。李亮之的色彩功效学与人机界 面色彩设计利用人机工程中的色彩对人体影响的知识对atm 进行设计 2。牟 颖的一种高安全性的 atm 身份认证体制对现有 atm 的身份认证体制安全性进行 毕设参考文献 第 - 10 -页 了分析并进行基于 usbkey 的身份认证体制的分析，得到了一种高安全的身份 认证体制 7。总之，我国 atm 的设计正在一步步的完善之中。 1 1. .7 7 国国外外研研究究现现状状 国外 atm 和人机工程的起源都早于我国，人机工程已经用于各行各业，而 atm 的设计比较我国而言，更加安全，更加人性化。国外的设计的主要从人性化、 和谐的人机环境和目标认知技术等方面研究。另外，国外对工作荷载、职业健 康、产品和工具中的人机工程学原理、如何改进工作方法和工作区域，特别是 对特殊人群的研究等也有大量的研究。在国际权威的人机工程学杂志诸如 international journal of industrialergonomics 、 applied ergonomics 、 ergonomics 、 human factors and ergonomicsin manufacturing等的文献 1314，大多数研究者的工作还是着眼于人机工程学 的实际应用。 第二章：模型建立 现在不同的银行的 atm 机各式各样，但是有很多在实际使用时，都存在各 毕设参考文献 第 - 11 -页 种缺点。如有的尺寸不符合大多数人的身体尺寸，使用时比较吃力；有的操作 界面比较复杂，甚至字迹不清楚。有的则是按键破损无法使用。下面就是我在 学校随机拍摄的 atm 机照片，对其进行建模分析及改进。 2 2. .1 1 实实物物拍拍摄摄 在学校拍摄到的室内穿 墙式 atm 机，平时的使用频率比较高， 在学校中有 很重要的作用。 、图 2-2： 图一：远观 atm 毕设参考文献 第 - 12 -页 图 2-2 近观 atm 2 2. .2 2 主主要要尺尺寸寸测测定定 对所拍摄 的 atm 用卷尺进行尺寸的测量并进行记录。测量的误差在10mm 到 20mm 之间。 atm 的下沿离地高 1000mm atm 的高度为 500mm atm 的宽度为 580mm 屏幕尺寸为 252mmx185mm 2 2. .3 3 模模型型建建立立 使用 pro-e 4.0 软件对 atm 机进行建模， pro-e 软件是现在企业运用的较 多绘制三维图形的软件。用pro-e 软件能画出近似于实物的三维图形。 图三 到图五是我绘制的 atm 机的三维效果图。如图 2-2 到图 2-5 所示: 毕设参考文献 第 - 13 -页 图 2-3 atm 的模型一 图 2-4 atm 的模型二 毕设参考文献 第 - 14 -页 图 2-5 atm 的模型三 2 2. .4 4 a at tm m 的的不不足足 在仔细观察后，发现上面的atm 机有很多的不足 主要有如下几个方面： 1、atm 的高度及上沿高度过小，看起来比较扁平，大多人使用时需要弯曲 身体，这样人们操作时会增加操作者的身体疲劳。 2、色彩比较单调，灰暗。色彩的 对比不明显，使人容易视觉疲劳。 3、按键磨损严重 ，有的字迹不清晰，而且按键使用时比较吃力。 4、屏幕上有的文字颜色与屏幕的底色搭配不当，导致有些字迹看起来比较 吃力。 5、面板的布局不合理， 密码输入的防护罩挡住了出钞口 ，人们取钱时不 方便将钱取出。 6、atm 界面的局部照明不够，界面昏暗，这样容易导致操作者的视觉疲劳， 毕设参考文献 第 - 15 -页 引起操作失误。 7、atm 周围没有任何安全提示，也没有警示线，安全措施不到位。 毕设参考文献 第 - 16 -页 第三章 身体尺寸相关 设计 atm 是一种人们经常使用的机器 ，为了能使 atm 机的尺寸适用于绝大数人， 运用人机工程学中的人体测量的相关知识，从人体尺寸的角度来设计 atm 机 的尺寸， 这样符合以人为本的原则， 提高人-机的工作效率， 也可以使操作者 使用 atm 机时更加舒适，减少疲劳。 atm 机的正确操作姿势：人 躯干挺直，双肘置于身体的两侧，前臂接近于水 平时，是所期望的身体姿势 。眼睛直视屏幕，并保持适当的距离。 如图 3-1 所示： 3 3. .1 1 高高度度的的设设计计 图 3-1 atm 操作姿势 侧视图 运用人体测量学对用户进行统计分析，用其身体的百分位数来表示身材：一 般以 95%作为大身材， 5%作为小身材， 50%作为正常身材。根据 atm 机器的外 形、尺寸、操作界面尺寸能使90%的用户适应的标准进行设计。 毕设参考文献 第 - 17 -页 高度尺寸约束 ：密码输入高度 =肘高 atm 上沿高度 =人的身高 atm 下沿高度 =肘高-150mm（150mm 为出钞口的高度） 下表为我国成年人人体主要 垂直尺寸，如表 3.1： 表一 ：立姿人体尺寸 男（18-60 岁）女（18-55 岁） 测量项目 151050909599151050909599 眼高 14361474149515681643166417051337137113881454152215411579 肩高 12441281129913671435145514941166119512111271133313501385 肘高 92595496810241 10 07 79 9109611288738999139601 10 00 09 910231050 手功能高 665680693741787801828630650662704746757778 会阴高 701728741790840856887648673686732779792819 胫骨点高 394409417444472481498363377384410437444459 身高 15431583160416781 17 75 54 41775181414491484150315701 16 64 40 016591697 根据 90%用户符合的标准男性的身高取1754mm，女性身高取 1640mm 男性的肘高取 1079mm，女性肘高取 1009mm 计算结果： 人的设计身高 =（1754+1640）mm/2=1690mm 即 atm 的上沿高 度为 1690mm 人的设计肘高 =（1079+1009）mm/2=1044mm 即 atm 的下沿高 度为 1044mm-150mm=894mm 3 3. .2 2 宽宽度度设设计计 水平方向视区划分：左右各25 度为良好视区，左 25 度到左 50 度和右 25 度到右 50 度为有效视区。 毕设参考文献 第 - 18 -页 根据视区得划分来设计 atm 的宽度，atm 的最大宽度应该在视区内，这样 可以减少操作时带来的视觉 疲劳。 图 3-2 宽度尺寸计算 宽度尺寸的约束：如图 3-1 所示： 眼睛与屏幕之间的连线与屏幕垂直 atm 的宽度=最大肩宽 一般操作 atm 机时，人的躯干 到墙壁的垂直距离大概是 100mm-200mm。 眼睛到屏幕的距离大概是 400mm-600mm，通过的计算可知，屏幕的宽度不大于 373mm。如图 3-2 所示： 人站立时手臂在正前方活动范围。人站立操作时，应有舒适的操作姿势， 在躯干处于不动的前提下，考虑手的活动范围，大圆弧为为最大能及范围，小 圆弧为前臂的正常活动范围。 如图 3-3 所示： 毕设参考文献 第 - 19 -页 图 3-3 人体相关尺寸 下表为我国成年人人体主要水平尺寸 。如表 3.2 所示： 表 3.2 人的水平尺寸 男（18-60 岁）女（18-55 岁） 测量项目 151050909599151050909599 胸宽 242253259280307315331219233239260289299319 胸厚 176186191212237245261159170176199230239260 肩宽 330344351375397403415304320328351371377387 最大肩宽 3833984054314 46 60 04694863473633713974 42 28 8438458 根据 90%用户符合的标准男性的最大肩宽取460mm，女性最大肩宽取 428mm 设计宽度的计算： atm 的设计宽度 =（460+428）mm/2=444mm 这样的尺寸比较安全，但 考虑到手臂活动的空间，设计宽度 需要适当的增加。 毕设参考文献 第 - 20 -页 但增加的宽度必须保证安全性。 综合以上 atm 的设计宽度 =500mm 3 3. .3 3 屏屏幕幕的的尺尺寸寸设设计计 屏幕的尺寸应该处于良好视区内， 并能清楚的展现其所显示的字幕。 现在 atm 屏幕大小 的规格有 12.1、13.3、14.1、15、15.4、17、19和 21等规格。 经过比较 ，屏幕规格为 14.1 寸，屏幕比为 3:4 时最为合适，大小为 334mmx237mm，即长为 334mm，宽为 237mm。 atm 的总宽度如上是 500mm，屏幕的宽度 约占总宽度的 67%，所以 14.1 寸 大小符合要求，利于更换修理，也比较美观。 3 3. .4 4 其其他他尺尺寸寸设设计计 atm 的密码输入按键到人体的距离 =人体的前臂长 ，人的前臂长的 设计尺 寸为 300mm，如图 3-3 所示：人体到墙壁的垂直直线距离为150mm，所以 atm 的密码输入按键的到墙壁垂直平均距离为150mm 为最好。 手臂的最大设计长度为 508mm。所以 atm 的最大深度不能超过 508mm。 atm 机的插卡口、出钞口、打印凭条口的宽度可根据相应的银行卡、百元钞 票、凭条的相应尺寸设计 。 毕设参考文献 第 - 21 -页 第四章 人机界面设计 人机界面供用户使用，是客户和atm 交互的界面。由键盘和显示器组成， 键盘上有数字键和若干功能键供用户输入信息。atm 的使用者是不具有专业知 识的社会大众，所以界面的友好和划一很重要。atm 的人机界面设计主要指显 示器、键盘以及他们之间的关系的设计，应使人机界面符合人机信息交流的规 律和特性。 控制键是整个机器和设备控制中心，它的正确操作直接影响atm 机的正 常使用。而他又直接与人交换信息，所以他的设计应该与人的行为特性相一致， 符合人的行为习惯，用人机工程学的方法设计安装控制键，也只有这样才能从 客观条件减少失误的因素。为了减少失误，人操作动作应与键的功能协调一致。 如果把感受器官、总数神经系统和运动器作为人的三个要素，而把机械的显 示器、机体和控制器作为机械的三个要素，并将各要素之间的关系用图表示出 来，叫做人机界面三要素的基本模型，如图4-1 所示。 毕设参考文献 第 - 22 -页 图 4-1 人机界面三要素基本模型 4 4. .1 1 色色彩彩设设计计 色彩对人的影响，是一种观存在的。色彩的辨别力、视认性、明视性，色彩 的象征和情感等都是色彩心理学上的重要问题。 人们对色彩的感觉是一种复杂的现象，人们之所以对色彩产生感觉，是由于 可见光波段的电磁波作用 于视觉器官的视网膜从而产生特有的响应，当这些响 应投射到大脑叶横纹区后，就在那里形成色彩感觉。同样的一个色彩，会因为 人的性别、年龄、个性、生理状况、心情、生活环境、风俗习惯的不同而产生 不同的个别或群体的差异。 色彩不仅能使人产生温度感、轻重感、硬度感、胀缩感、远近感等物理感觉， 而且能引起人的情绪变化。 atm 的色彩设计应该减少操作者得视觉疲劳。 根据资料可知： 明度较高而鲜艳的暖色容易引起人的疲劳 明度较低、柔和的冷色使人有稳重和宁静的感觉 暖色系颜色给人以兴奋感，可以激发人的感情和情绪，使人兴奋激情，精力 旺盛，单也易疲劳 冷色系颜色给以沉静感，可以抑制人的情感和情绪，使人沉着冷静和宁静的 休息 atm 面板的颜色呈中性又能融入环境中，并使面板具有最大的能见度， atm 的面板应该使用冷色系，这样给人以宁静的感觉。而深色给人以坚实、安全 和耐脏的感觉。 所以深灰色可以用于 atm 的面板底色。 中明度灰可用于显示屏的主色。 绿色可用于 出钞口、插卡口、凭条打印出口，来与面板进行区别。 深棕色可用于按键的主色， 即亲切又醒目 。 屏幕的底 色可以用淡 黄色，这样与字体能鲜明对比，还给人以柔和的感觉。 atm 上的一些地方会印有银行的标志这样可以让atm 更加美观，减少 atm 严肃的色彩给人带来的死板的感觉。 毕设参考文献 第 - 23 -页 4 4. .2 2 按按键键的的设设计计 按键基于人机工程的设计，既要符合人的生理、心理特征，又要确保人的 操作姿态自然放松，避免非正常姿态造成肌肉疲劳。 按键上的数字用银白 色荧光纸，用在适当的灯光 这样比较醒目，尽可能 的避免人们输入时的错误。 数字相对于触摸面下凹一点，这样可以减少磨损。 人们使用按键时，一般使用食指，按键的中间下凹，这样可以迎合手指的 曲面，操作起来更加舒服。 如图 4-2 所示： 按键的大小 可以按照食指的大小来设定，宽度为两个食指宽度，高度为食 指的第一节的长度，大概为300mmx180mm。 图 4-2 按键三维效果图 和普通的键盘一样，人机工程 学的按键应该具有听觉、感觉上的反馈， 当按键单击到位置时，应该有触觉上的变化，使人停止按击，这样既能减少人 的手指疲劳，又能延长按键的寿命。 按键的材料应该耐磨损、不易生锈、质地均匀、廉价，综合起来，可以用 不锈钢制作。 对于一些特别的按键 如：确定、取消、更正等，可以用特别的颜色和符号 区分，来防止错按。 如图 4-3 所示： 毕设参考文献 第 - 24 -页 图 4-3 按键的安全色彩 输入按键的整体布局如图 4-4 所示： 输入按键的布局应当结构清楚，符合大众的基本思维，如：上页的按键在上 边，确定的按键在左下角等等； 而数字的排版和我们平常使用的计算机一样，这样可以让操作者迅速无误的 输入信息。 图 4-4 按键的整体布局 毕设参考文献 第 - 25 -页 4 4. .3 3 a at tm m 机机的的面面板板的的设设计计 图 4-5 atm 的面板布局 如图 4-5 所示，atm 的面板布局大概有上面两种：上下布局式面板、左右 布局式面板 。 左右式布局面板结构紧凑，美观， 符合人们习惯于右手的特点， 操作起 来也比较方便，但左右布局的屏幕不能太大。输入按键比较靠左，不符合人们 习惯于用右手的特点。 上下式布局面板左右对称，比较美观，出钞口会比较低，凭条打印口和插卡 口的位置 离中心视线较远，但是上下式的尺寸约束较少，结构简单，给人以轻 松的感觉。 综合上面的分析， atm 机面板上下式布局更加的适合。 4 4. .4 4 显显示示器器字字体体的的设设计计 atm 机的显示屏一般采用触摸式显示屏， 字符的形状、大小等影响判读的 效果。字符的形状应该简明、醒目、易读，多用直角或尖角形，以突出各个字 符的形状特征，避免相互混淆。汉字采用宋体或黑体。不宜采用草体、小写字 母和美术体字符。 字符的大小应该根据视距而定，可根据下式求得 毕设参考文献 第 - 26 -页 h=l/200 式中，h 为字符的高度（ mm） ；l 为视距（ mm） 。 人眼距 atm 的视距为 600mm，求得字符高为 3mm。标题的字符高取 9mm。 字符的其他尺寸可根据高度（ h）确定，字符间的最小间距为 h/5=0.6mm，字符的宽度为 2*h/3 为 2mm。标题字符字间距为 1.8mm，字符宽 为 6mm。 特殊的字符可以使用人机工程学中的安全色加以标注， 红色代表禁止、警告以及错误的操作 蓝色代表操作者必须遵守的指令 黄色代表提示人们注意事项 绿色代表 提示操作者安全、正确的操作。 4 4. .5 5 a at tm m 机机操操作作流流程程的的设设计计 如今，各个银行 atm 的操作流程的页 面都不一样，有的比较繁琐，对于一 些文化层次比较低的人来说，使用atm 机是比较困难的， 这样就无形的增加 了银行柜台的工作压力，银行 可以简化、统一银行 atm 的操作流程 的页面， 对操作者加以指导，让他们能正常的使用atm。 就以人们取钱为例： atm 取钱的一般流程是： 1、按照卡上的箭头和 atm 机卡插口箭头指示插卡； 2、进入界面后，根据屏幕提示，输入密码； 3、在提款栏输入钱数，只能是100 的倍数； 4、按确定，在取钱口取款； 5、打印凭条 ； 6、退卡，完毕； 将所有银行取钱流程的页面统一，简化如图4-6 到图 4-12 所示： 中国银行 atm 的取钱流程的页 面： （1） 毕设参考文献 第 - 27 -页 图 4-6 页面一 按照提示插入您的银行卡，自动跳到下一页面。 （2） 图 4-7 页面二 输入您的个人密码，自动跳到下一页面。 （3） 毕设参考文献 第 - 28 -页 图 4-8 页面三 选择你要的服务类型，这里我们选择 “取钱” ，自动跳到下一个页面。 （4） 图 4-9 页面五 输入金额，点击确定，进入下一页面。 （5） 毕设参考文献 第 - 29 -页 图 4-10 页面六 在显示此页面的同时， atm 机同时发出 “请取走您的钞票 ”的声音，来提示 操作者取出钞票。 取完钞票，自动进入下一个页面。 （6） 图 4-11 页面七 单击“是”进入下一个界面 ，同时取出凭条。 （7） 毕设参考文献 第 - 30 -页 图 4-12 页面八 在显示此 页面时，同时 atm 机同时发出 “请取回您的磁卡 ”的声音，来让 操作者及时的取回磁卡，防止操作者忘取而导致银行卡的丢失。 上面取钱流程的页面简单易学，并附有atm 机声音的提升，能使大多数人 顺利、安全的 使用。 毕设参考文献 第 - 31 -页 第五章 安全防护的设计 安全问题是人们日常生活中对atm 机最关心的问题， 特别是老年人。 近 些年来关于 atm 机的犯罪越来越多，特别是人们取钱的时候。犯罪嫌疑人在 atm 机周围主要是 通过猜测密码、 窥视密码、换卡 、武力抢夺现金 、垃圾搜索 等手段实施犯罪 。这些案件发生的根本原因就是安全防护不到位，人们的安全 意识匮乏。如果我们对 atm 机安全防护的设计进行改进，能杜绝一些安全隐患， 减少犯罪事件的发生。 安全的防护主要从 2 个方面： 第一方面：操作者的使用 atm 时的安全问题 第二方面： atm 设备的安全 5 5. .1 1 a at tm m 机机防防护护罩罩的的设设计计 atm 操作时的安全问题已经日渐受到人们的关注，在人们取钱的时候，一 般会有安全距离。 在一般的场合会画有一道安全线，但是无法确保所有的人们 能遵守规则， 使用防护罩可以防止别人窥视操作者得密码，并且能与后面保持 适当的距离。 atm 防护罩是银行 atm 取款机最常用的设备之一，主要分为室内和室外两 种。 防护罩主要区别是体积大小，外形是否美观，表面处理是否合格。功能主要 是防尘、防破坏。 室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀取款机。 防护罩的作用： 1、整体采用钢结构设计，防暴、防抢；符合自助银行功能及安全标准。 2、在保证 atm 正常运行和安全的前提下，降低银行投入成本。 3、拥有完整的安全保障设施，采用多路数字监控系统。有效的对自助银亭 进行实时监控。 4、外形美观，安全性能好，为持卡人提供了良好的交易场所。 5、智能灯光控制系统，降低自助银亭运行成本。 毕设参考文献 第 - 32 -页 6、安装施工简易便捷，可根据用卡环境调整安装地点。避免银行重复投资。 7、设计合理，根据安装实际环境进行设计。单台、多台、紧凑结构等设计 充分满足银行客户需求。 运用 pro-e 软件绘制防护罩的三维模型。如图5-1 所示： 防护罩的高度、宽度 可以根据 atm 机的尺寸来设计，他的尺寸是atm 机 的 120%，这样即安全又美观，所以防护罩的尺寸：宽度1200mm 高度 2400mm。 图 5-1 atm 机防护罩三维图 防护罩的空白处可以张贴 atm 的操作步骤、银行广告等等，同时可以使防护 罩更加美观。 毕设参考文献 第 - 33 -页 5 52 2 a at tm m 机机的的安安全全设设计计 现在有很多为了人们的方便，有很多露天的atm，这样就存在安全隐患。 就想大街两旁的电话机一样，被毁坏严重。因为破坏者无法被及时抓住，无法 追究他们的责任，这样破坏者就肆无忌惮了。 现今，有些人在插卡口安装密码盗取装置，在出钞口安装阻钞装置来实施 新型犯罪。实施这种犯罪时，人们在不知不觉使用atm 机时，已经钻入了别 人的圈套， 而受害者则无从申诉。 atm 正逐渐沦为犯罪嫌疑人的作案工具，基 于如上的情况，必须对 atm 机的安全措施进行设计。 对于 atm 机的安全设计，有如下的方法： 1、安装摄像装置 2、安装报警装置 3、相关人员定期检查 毕设参考文献 第 - 34 -页 第六章 操作环境的设计 操作环境的设计包括 atm 整体布局的设计和操作环境的设计，前者对 atm 机的布局进行优化，提高 atm 机的利用率，方便人们的使用，同时也降 低了银行的成本。后者对 atm 机操作环境的设计，是人们使用atm 时更加 的安全、舒适。 6 6. .1 1 a at tm m 布布局局的的设设计计 atm 的交易主要发生在大型商场、超市、火车站等地区，某些地方的atm 机数量严重不足，经常排着很长的队伍。而有些地区的atm 机则无人问津。 怎么样能方便大部分人，同时能减少银行的atm 成本的投入，我们有必要对 atm 机的布局进行改进。 atm 布局的优化主要从下面的因素出发： 1、对于大部分人来说距离适中 2、对于大部分人来说交通方便 3、对于银行来说要尽可能的少设置atm 的网点来减少成本。 而上面的条件是相互冲突的，但是可以根据运筹学所学找到一个最优点。 atm 的交易主要发生在大型商场、超市 、火车站 等地区， 一些地区的交易量相 对比较小，所以不能平均分布。 如今，银行设置 atm 的网店的方法有如下两种： （1）最近算法 毕设参考文献 第 - 35 -页 图 6-1 atm 的布局图一 方块代表一些重要交易场所，一个圆圈的中心代表一个atm 机，对于 重要的交易场所，必须要有atm 机，即重要的交易场所即是圆心。 假设 一个 atm 机的服务半径为 2.5km，为了方便大多数人，必须尽量要用较少 的圆覆盖尽量多的地方。最后圆的数量即是所需atm 的数量。圆的覆盖 面积必须占城市总面积的 90%。如图 6-1 所示： 这种方法的优点是能方便到大部分人们，无法考虑的交通状况，atm 的设置点可能比较偏僻，所以只是字面上的覆盖率。 （2） 蜂窝算法 毕设参考文献 第 - 36 -页 图 6-2 atm 机的布局图二 蜂窝算法是把某城市分割成如上图中的六边形，半径为2.5km，上图中的 小圆圈代表重要的交易场所 ，在每个小圆圈处设置 atm 机，如果一个六边形 中有较多的小圆圈，则在这些圆圈的偏中心的位置再放一个atm 机，对于没 有小圆圈的六边形，可以在其中心处设置atm 机。如图 6-2 所示： 第二种方法与第一种类似 ，有所改进 ，但它可以覆盖 100%的地区，对于交易 量大的地区适当的增加 atm 以缓解压力。 但是上面的两种方法 ，都存在一定的不足，上面两种方案都是从面积上考 虑，虽然是各种理论数据，但没有考虑到实际地点是否适合安置atm，可以 适当的改进来优化 atm 的布局。 改进方案： 我们可以运用上边方案的思想，交易量大的地方多安置atm，交易量少的 地方少安置，安置的 覆盖面积 要尽量的覆盖城市 。可以抛弃字面上的圆、六边 形的约束，从实际以一街道、居民区来代替。 对于一些重要的商业区可以在重要的地方来安装atm。 对于交易量 比较大的地方可以按照街道 、公交站台 来划分。 对于交易量较少的地区，可以按照村落、居民区来划分。 毕设参考文献 第 - 37 -页 这样的从实际出发，以街道、居民区来代替圆或六边形，可以尽可能的方便 人们的使用。 6 6. .2 2 操操作作环环境境设设计计 操作环境是人 -机-环境系统中的重要一环， atm 的操作环境要求比较高， 需要一个安静、安全、光线较好的地方。 atm 机的操作环境是一个公共场所， 每天来来往往的人很多，虽然人们每次可能停留一、两分钟，但是如果atm 的操作环境给人舒适、安全的感觉时， 会给人们带来好心情。 6.2.1 室内照明的设计 照明对工作的影响，尤其表现在照明不好的情况下，人会很快的疲劳，工 作效率低 ，效果差。照明不好，由于反复努力辨认，造成视觉疲劳。 环境照明设计，在任何时候都应遵守工效学原则。自然光是任何人工光源所 不能比拟的，在设计时应最大限度地利用自然光，尽量防止眩光，增加照度的 稳定性和分布的均匀性、协调性等。 工作场所的照明方式有三种；即自然照明、人工照明、混合照明。 atm 是 24 小时开放，白天可以使用自然照明，而夜晚的照明必须用人工照 明。 人工照明又分为一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明。 室内 atm 的照明需要一般照明， atm 机的操作界面需要局部照明，所以 atm 场所的设计照明为综合照明 。 1、光源的选择 人工照明应选择接近自然光的人工光源。在人工照明中荧光灯优于白炽灯， 因其光谱近似太阳光，发热量小，发光效率高、光线柔和，可使视野的照度均 匀，且较为经济。 通常同一种颜色在不同的光源下可能使人眼产生不同的色彩感觉，而在日光 灯下物体显现的颜色是最准确的。有色光源下的物体颜色失真比较厉害，所以 不能用有色光源作为 atm 机场所的光源。 毕设参考文献 第 - 38 -页 表 6.1 各种光源的显色指数 光源显色指数 ra光源显色指数 ra 白色荧光灯66荧光水银灯44 日光色荧光灯77金属卤化物灯65 暖白色荧光灯59 高显色金属卤化 物灯 92 高显色荧光灯92高压钠灯29 水银灯32氙灯94 ra 是检测物体在待测光源下所显现的颜色与在参照光源下所显示颜色的相 符程度。采用 “一般显色性指数 ”作为定量的评价指标。平均显色指数ra 表 示物体是从光谱分布计算求出来的。一般是以日光或接近日光的人工光源作为 标准光源，其显色性最优，将其显色指数ra 用 100 表示，其余光源的显色指 数均小于 100。 根据国家的标准室内 atm 机场所的 ra 达到 80 即可，所以我们选用日光色 荧光灯，既能减少室内颜色的失真，又能减少经济成本。如表 6.1 所示： 2、照度的设计 照度就是被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克斯（lx） 。 表 6.2 atm 机场所照度标准 房间或场所 参考平面及其高 度 照明标准值（ lx）ra 室内 atm 距地 0.75m 水平 面 30080 综上所述： atm 机场所照明使用一般照明和局部照明的综合照明，光源使 毕设参考文献 第 - 39 -页 用日光色荧光灯， 在距地 0.75m 的水平面，照明标准值为 300lx。 6.2.2 微气候的设计 微气候是指工作或生活场所所处的的局部 气候条件，主要包括空气气温、 空气湿度、气流速度以及热辐射条件等四个参数。微气候环境直接影响人的情 绪、疲劳程度、健康、舒适感觉和工作效率，不良的微气候环境条件会增加人 的疲劳感，降低工作效率，影响人的健康。 温度：正常人在站姿从事轻体力劳动时，舒适的温度为17 度-22 度。 湿度：湿度 h， （%）与温度的关系为 h=188-7.2t(12.2t26) 假设温度为 20 度，则湿度 44%时最为合适。 风速：在 atm 机周围人数较少时，空气的最佳风速为0.3m/s，而人数较 多的时候最佳风速为 0.4m/s。 室内 atm 机还有如下设计： 1、 室内的 atm 机一般没有防护罩，所以安全起见，必须设置警戒线。就 是排队取钱时，当有人在使用atm 机时，后面的人必须站在警戒线的后面，警 戒线使用安全色中的红色，给人以警示的作用。 2、在 atm 机的周围可以张贴一些提示安全操作的条幅，这样可以使人们的 安全意识提高，可以在四周的墙上张贴一些警告条幅，给不怀好意者以警告， 减少他们的作案。 3、