安全人机工程ATM机课程设计.doc

湖南工学院安全人机课程设计 课程设计课 程 安全人机工程学 题 目 人与ATM的安全人机工程学评析 院 系 安全与环境工程系 专业班级 安全技术管理1002班 学生姓名 学 号 指导老师 ATM自动取款机的人机学分析与设计摘要：本论文应用人机工程学的知识，对我校周围ATM自动取款机进行调查评析和改进，通过测量以及调查问卷反馈的信息，发现问题，提出问题，查找资料，提出设想，改进设计。最后运用三维软件实现设计理念，提高精确度和可信度，设计方案是在原方案的基础上进行了改进，具有可操作性和可实现性。关键词：人机工程，分析，改进设计Automated teller machine ATM ergonomics analysis and designAbstract: in this paper, the application of ergonomics to knowledge, to my school around ATM automated teller machines were investigated by measuring the assessment and improvement, as well as questionnaire feedback information, discover a problem, put forward the question, search for information, it puts forward the idea, improvement design. Finally, using 3D software design concept, to improve the accuracy and reliability, design is in the original program on the basis of the improvement, have maneuverability and the realization of.Key words : man-machine engineering, analysis, improvement design12目录1 前 言2ATM2.1 ATM的定义2.2 ATM的构成2.2.1 ATM的硬件系统2.2.2 ATM的软件系统2.3 ATM主要功能3ATM的人机设计3.1 ATM设计分析3.2. ATM的设计与人机学3.2.1. 身体尺寸有关设计3.2.2. 视觉范围4. 人机界面设计4.1.色彩设计4.2.键盘4.3.磁卡读写器4.4.存款箱、现金箱、废钞箱4.5.计算机主机4.6.电源4.7.通信部件4.8.人机界面的软界面设计5. ATM的安全防护设计5.1.安装监控系统5.2.运用生物技术5.3.安装自动防护罩6.操作环境设计7 结论8 结束语9致谢参考文献1 周亦、吕艾国.银行卡机具与应用.北京,中国致公出版设,19912 王坤茜.基于人机工程学的数控机床控制面板设计.中国制造业信息化,2003,32(3):94-963 李亮之.色彩工效学与人机界面色彩设计.人类工程学,2004,10(3):54-574 周平.网上银行.北京.高等教育出版社,20015 高鹏翔、赵振宇、牟世超等.人机工程学在控制面板设计中的应用.青岛大学学报,1998, 13(2):86-897 赵英新、陈淑.人机工程键盘的设计和研究.山东工业大学学报,2001,31(5):433-4398 郑刚、王鹏涛.基于数字图像处理技术的银行自动柜员机监控系统的实现.天津师范大学学报(自然科学版),2004,24(1):33-371. 前言随着我国社会主义市场经济的建立、银行电子化建设迅速发展、ATM自动取款机的数量不断增加和使用的普及，ATM机在方便百姓生活，活跃金融市场等方面起到积极的作用。但正因为ATM机具有的自动取款功能和无人值守这一使用环境，使得利用ATM机犯罪的案件和纠纷不断增加。如何保证ATM机的安全运行，防范和降低银行与储户的风险，打击利用ATM机的犯罪，保护银行与储户的利益，是一个亟待解决的问题。本设计就本人对ATM的认识并结合安全人机工程学的原理与相关知识对ATM的设计原则、要求及一般方法进行简要的分析，对我校现有的ATM进行初步分析评价与设计，并应用人的视觉特性、安全色的使用原则等知识，对安全标志的设计进行进一步的研究与分析探讨，希以此造福人类，促进真正实现人类舒适、安全、高效、健康地生活。2. ATM2.1 ATM的定义ATM 1是 Automatic Teller Machine 的缩写，意为自动柜员机。它是一种高度精密的机电一体化设备，利用磁卡或智能IC卡储存用户信息并通过加密键盘（EPP）输入密码然后通过银行内部网络验证并进行各种交易的金融自助设备。ATM的出现减轻了银行柜面人员的工作压力，更为人类提供了安全方便的金融服务体验。2.2 ATM的构成2.2.1 ATM的硬件系统硬件系统1：硬件系统由下半部分的保险箱和上半部分的电子柜构成主体框架；保险柜中包含现金处理模板机芯，电子柜中包含PC、读卡器、流水打印机、凭条打印机、通信控制板或者输入输出（IO）控制板;机器外部为面板部分；面板部分都是按照人体工程原理设计，考虑了读卡口位置、键盘位置、闸门位置、显示器位置及其角度等。2.2.2 ATM的软件系统软件系统1：软件系统一般分3级；第一级为介质程序，是各个模板的底层驱动；第二级为动态库级，负责封装介质层序并且向上给ATMC(ATM控制软件)提供接口；第三就是ATMC，它向下负责调度各个模块，向上负责和英航系统通信，完成整个服务控制过程。2.3 ATM的主要功能ATM的功能主要包括：现金取款吗、现金存款、现金存取款、余额查询、本行或异行转账、密码修改等基本功能；有些多功能ATM还提供诸如存折打印、对账单打印、支票存款、信封存款、缴费等一系列便捷式服务。3. ATM的人机设计3.1 ATM设计分析目前，我国常用的ATM品牌有IBM、NCR、西门子等。从20世纪90年代中开始，我国各大银行纷纷投入大量资金打造自己的ATM系统25。迄今也经历十几年的发展。根据资料显示：ATM的使用过程中。75%的人用来取款、15%的人进行查账、9%进行存款、1%的人进行过其他服务1。可以看出在ATM的业务中，存款的功能用的比较少，从而可以在有些地段不设置存款模块，这样可以大大的减少成本。3.2 ATM的设计与人机学3.2.1 与身体尺寸有关设计（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3.（2）各种操作键应设置在人的功能可及范围.根据表14以及视角范围可以大致的确定ATM机器的外形、尺寸、操作界面尺寸.使90%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：一般以等95百分数（p95）作为大身材.以第5百分数（p5）作为小身材.第50百分数（p50）作为中等身材。表1 立姿人体尺寸 （mm）测量项目男（18-60）岁女（18-55）岁P5P50P95P5P50P95眼高147415681664137114541541肩高128113671455119512711350肘高954102410968999601023手功能高680741801650704757 （3）人站立时手臂在正前方向的活动范围。人体站立操作时，应有舒适的操作状态，在躯干处于不动的前提下，考虑手的活动范围。（如图15）图1 人立姿时手的活动范围3.2.2视角范围在头部保持静止，而眼睛正常活动的状态下，在视野中，根据人眼对视觉信号的觉察效果的优劣可分为3个区域：良好视区，有效视区和条件视区 3。水平方向视区划分：左右各25b为良好视区；左25b到左50b和右25b到右50b为有效视区；其他区为条件视区；垂直方向视区划分：下0b到下30b为良好视区；上0b到上25b和下30b到下55b为有效视区；其他区为条件视区 3。4. 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。由键盘和显示屏组成, 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, 所以界面友好和划一很重要 2 。ATM 人机界面设计主要指显示器、键盘以及它们之间关系的设计, 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的控制中心, 它的正确操作直接影响机器和设备的正常使用, 而它又直接与人交换信息, 所以其设计应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上减少失误的因素。为了减少失误, 人操作动作应与键的功能协调一致3 ; 如前进功能操作动作向上、向右; 增加功能操作动作向前、向上等。对于定性读数的显示, 由于它不要求具体的数字, 所以模拟显示更为灵敏、方便; 整个界面尽量紧凑, 以缩小视野范围 6 。4.1 色彩设计人机界面色彩设计与能见度和注目性有关。当背景为黑时黄色能见度最高, 背景为白时则相反。如果把易认出预想出现的物质存在称作能见度的话, 那么可把未想看到物体而易引起注视性质, 即色彩的视觉冲击力或强迫性称作/ 注目性0, 处理操纵装置面板色彩的关键在于搭配好图底关系 3。明度通常比色相、纯度对比更重要, 色彩太多反易误读或出错, 但对比率高达15B1 的黑白并非最佳组合; 若考虑到注目性, 对比率不低于8B1 的颜色组合具有双倍的视觉冲击力, 故明度差大的消色和彩色配合更能保持观者愉悦 3。色彩的亲和性与排他性是一个有待深入探讨的课题: 在强化安全性基础上, 人机界面色彩设计有助于人与人之间感情交流以及人与物的亲近感, 这对于建立秩序、美化环境、维护身心健康、加强企业管理乃至促进消费产生积极影响 3。基于以上原理, 可以确定ATM 机界面的色彩。4.2 键盘按键的阻尼力应较小, 而手指的敏感值较高,都不要经过抛光处理, 这样可以减少光反射, 避免手指打滑,能和手指有良好的接触。键面略带凹形键标字符的设计应易识别, 含义明确且耐久, 键间空间的设计通常取决于手指的宽度。人机工程键盘也应具有输入的感觉、视觉和听觉反馈, 击键到位, 按键压力设计既要保护键盘本身, 又应当满足操作后需有触觉上的变化, 并伴随轻微的咔嚓声来揭示, 既能帮助操作者感到输入是否成功, 又能避免用户用力过大形成震动, 日积月累而损伤按键7 。此外, 键盘还应具有防水、防尘等性能, 键上的数字符号应该不易脱色。4.3 磁卡读写器日志/ 票据打印, 出钞模块。这几个装置出口应该光滑, 大小适中、配有相应的感应装置, 避免不法分子在里面做手脚。4.4 存款箱、现钞箱、废钞箱针对ATM 机吐出假钞的现象, 应加大装置的防伪及残纸币的能力。4.5 计算机主机负责控制和处理有关信息, 控制各传输系统以确保整个系统安全可靠地运行。主要是确保性能的可靠性等。4.6 电源供ATM 所需的电源装置, 应配有蓄电源, 防止意外断电时操作受到干扰。4.7 通信部件在联机处理方式时与银行主机系统或通信网络相连, 通信部件则完成各种接口工作。该方面应确保装置可靠性。4.8 人机界面的软界面设计ATM 界面的软界面 6在设计中要针对使用对象, 充分考虑减低操作者的体力和脑力消耗, 采用中文显示、可变字体显示、图形显示及方便操作的菜单结构和/ 软0 键结构。对于软件设计, 切忌标新立异, 尽量使用人们最熟悉的字体、字号和样式, 以便操作者学习、掌握。/ 软0 键与传统的硬键( 键盘、按键) 不同, 每个/ 软0 键所代表的含义随着所选择的菜单而变化, 这就要设计提示信息, 显示其意义。5. ATM的安全防护设计安全防护有2 方面内容 8 : 一方面是采取措施, 避免操作错误, 对机器进行防护。操作错误可能来自外界或内部的某些干扰而产生的误动作, 也可能是由于操作者本身的错误行为而引起的操作错误。目前, 大型机电一体化设备一般具备自诊断功能。一旦发生故障, 能快捷地检测故障, 判断原因, 准确定位故障点。另一方面是对操作者人身安全的保护, 人身防护的安全技术很多, 报警系统、防护罩、挡板、绝缘外壳、噪声隔绝装置的采用都是切实可行的。5.1 安装监控系统该系统 8 采用实时视频采样图像数字化压缩的方法, 对视频图像进行实时采样、录像、压缩和存储, 满足事后取证的清晰度和录像图像的连续性、实时性的要求, 对视频图像进行数字压缩以提高传输速率、存储速率并节省图像数据存储空间。同时提供大容量存储设备, 保证录像图像保留一定时间。监控数据可通过公用电信网将图像传送到银行ATM监控中心进行监视和保存。系统还具有联动报警录像功能, 将暴力事件全过程的图像通过网络传送到监控中心, 同时联动报警; 可以结合各种传感器( 人体接近传感器、振动传感器等) , 用户取钱时, 可以感应到其身后1 m 内的人员, 一旦某人越进该范围, 就发出报警声来提醒用户。同时, 还辅有感应强烈震动的功能, 在机体受到外界打击时, 发出警报, 避免机体破坏。5.2 运用生物技术把虹膜认证技术应用于ATM, 使ATM通过识别用户独特的瞳孔形态以判断是否允许用户使用。还有其他生物认证技术, 如指纹素描及声音、面容确认等可以保证用户身份。5.3 安装自动防护罩用该装置将ATM 机的前端围住,它可以响应银行卡, 当用户拿卡靠近该装置的感应区时自动开启, 操作完毕后自动关闭。由此可以防止机体的人为破坏以及环境影响。6. 操作环境设计虽然ATM 机用户的操作时间不超过1 min, 但ATM机是固定不动的。因此, 有必要考虑ATM 的工作环境, 其中包括操作空间的大小; 照明应为所需的活动提供最佳的视觉感受: 亮度、光分布、亮度和颜色的对比度、颜色、无炫光及不合需要的反射; ATM 机颜色, 考虑到它们对亮度的分布, 对视野的结构和质量及对安全色感受的影响。(1)ATM机布局要合理在流动人口大、繁华区域, 安装ATM机的数量应相对多些, 以缓解取款高峰期。ATM 机的质量为600- 700 kg, 安装在楼层时, 应该确认楼层的承载能力; 还有电力供应、通讯条件、持卡人取款时的安全性和维护的便利2 。在偏僻地方安装银行取款机, 犯罪分子有机会在其上做手脚或对机体进行破坏。（2）ATM机周围应留出部分空间, 划出警戒线, 利于用户取款时自觉排队, 必要的话还可以对入口进行控制。( 3)ATM机上面应该永久地张贴一些警告, 简洁的操作流程等语句, 以便用户的安全意识被动地提高; 而在ATM 周边可以张贴详细的操作程序、注意事项等, 这样既可以让用户熟悉操作, 也不会放妨碍其他用户交易。( 4) 不利的气候影响。考虑风雨、温度、湿度、光照、震动等因素对机体性能所造成的影响, 应加大这方面的维护, 以减少故障发生, 提高其工作效率。在温差变化大的场所, 考虑安装恒温装置, 确保ATM机正常运行。7.结论现在ATM已经普遍的存在人们的生活中，给人们的生活带来了很大的便利，然而在ATM的应用中出现了很多犯罪的活动。这个就足够说明ATM的设计存在着很大的安全隐患，为了更好的为人们带来便利，和减少犯罪活动的发生。我们通过人机工程对其进行设计。人机工程作为一门交叉学科愈来愈切实的影响到生产、设计等部门，他提倡安全、舒适、健康的工作和生活方式，为各种现代制造提供理论。这里有我对ATM的设计如（图2.图3）有必要采取一定的标准，要求各个银行都按照这个标准进行对ATM的设计。推动银行业务的安全、高速运转。但这个标准需要试用达到最优状态才能进入市场进行推广。图2 ATM现场设计方案1-警铃 2-灯光 3-录像 4-人数控制 5-电话图3 ATM的操作界面1-摄像头 2-入卡口 3-打印纸张出口