銀行自助終端設(shè)備的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用研究

陳諾言 張騰飛 彭華明

摘要：用戶操作銀行自助終端過程中，主要通過肢體觸覺和視覺兩個(gè)方面與自助終端設(shè)備產(chǎn)生人機(jī)交互行為。文章以人機(jī)工程學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過實(shí)地考察研究歸納出影響銀行自助終端設(shè)備人機(jī)交互體驗(yàn)的相關(guān)因素，從操作和視覺的角度，針對(duì)銀行自助服務(wù)大廳常見的立式和柜式兩種自助服務(wù)終端，提出人機(jī)工程方面的尺寸合理化建議，為銀行自助終端設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了切實(shí)可行的理論指導(dǎo)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：銀行；自助終端；人機(jī)工程學(xué)

銀行自助終端設(shè)備種類繁多，常見的有ATM、STM等，而人機(jī)操作方式一致，其主要為客戶提供方便快捷的自助服務(wù)，以達(dá)到柜臺(tái)分流的目的。人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和其它相關(guān)學(xué)科的認(rèn)識(shí)，使機(jī)器與人相互適應(yīng)，并創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境，從而提高功效的一門學(xué)科，其根本目的是通過研究人、機(jī)、環(huán)境三要素之間的相互影響的規(guī)律達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化[1]?？蛻粼谑褂勉y行自助終端時(shí)，通過視覺和聽覺的方式接收指令信息，采用肢體的動(dòng)作予以反饋，直至完成自己所需要的業(yè)務(wù)操作，通?？蛻羰褂米灾K端的操作時(shí)間在一分鐘左右。因此，在銀行自助終端設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程學(xué)的考量顯得至關(guān)重要。銀行自助服務(wù)大廳的自助終端一般分為傳統(tǒng)的與人等高的立式機(jī)和最近幾年才出現(xiàn)的高度小于1.4m的柜式機(jī)，立式機(jī)常見于穿墻式和大堂式，柜式機(jī)一般為大堂擺放式，文章主要圍繞這兩種機(jī)型展開研究。

1與操作有關(guān)的人機(jī)分析

銀行自助終端的設(shè)計(jì)要考慮到操作過程中因人體尺寸和動(dòng)作而產(chǎn)生的約束條件。產(chǎn)品按照功能類型可以分為I型雙限值設(shè)計(jì)，ⅡA型大尺寸設(shè)計(jì)，ⅡB型小尺寸設(shè)計(jì)，Ⅲ型平均尺寸設(shè)計(jì)；產(chǎn)品按重要程度分為涉及人的健康、安全的產(chǎn)品和一般工業(yè)產(chǎn)品兩個(gè)等級(jí)[2]。銀行自助終端應(yīng)該使盡可能多的人群方便使用，屬于Ⅲ型一般的工業(yè)產(chǎn)品，其主要尺寸的選擇應(yīng)依據(jù)目標(biāo)人群的P50尺寸作為設(shè)計(jì)依據(jù)，這里選取男P50和女P50的平均值作為身材模型，根據(jù)GB10000-88可得表1，在實(shí)際應(yīng)用過程中還要考慮衣著修正量和姿勢(shì)修正量[3]。

1.1自助終端操作高度的上下限

自助終端的各種操作功能區(qū)應(yīng)設(shè)置在人手的可觸及范圍內(nèi)。其高度屬于I型一般工業(yè)產(chǎn)品雙限值設(shè)計(jì)，上限應(yīng)該小于P5女性的伸手最高點(diǎn)，下限應(yīng)該大于P95男性的手功能高。考慮到著裝修正量，操作過程中一般是穿著了鞋子，鞋高功能量一般為25～38mm，這里取32mm[4]。此外還要考慮動(dòng)作姿態(tài)修正量，人體放松站姿時(shí)高度約一1 0mm[5]。

操作高度上限= P5女性（肩高+手臂全長(zhǎng)）+鞋高一站姿縮減=1831mm

操作高度下限= P95男性手功能高+鞋高一站姿縮減=823mm

即操作范圍的高度上下限為：823mm～1831mm。

1.2操作臺(tái)的高度

銀行自助終端的大部分操作都集中在操作臺(tái)上完成，如輸入密碼、身份證讀取、存取卡等，因此操作臺(tái)的高度應(yīng)適用于大部分操作者正常站姿操作時(shí)所需要的尺寸。設(shè)計(jì)操作臺(tái)高度時(shí)應(yīng)考慮人在正常站立時(shí)上臂自然下垂時(shí)前臂的活動(dòng)范圍，過高則抬高肘部操作易疲勞，過低雖也不利于操作但實(shí)際情況中很少過低。考慮操作臺(tái)高度的最大值時(shí)，取一個(gè)適合大部分人的較舒適的高度，這里采用男女身材尺寸P50均值身材模型。

操作臺(tái)高度上限=男女P50均值肘高+鞋高一站姿縮減=1014mm

1.3手臂舒適的活動(dòng)高度

一般情況下用戶為完成自己的需求，需要在在銀行自助終端前站立1min左右進(jìn)行相應(yīng)操作。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮人正常站立時(shí)，雙手在前方的舒適活動(dòng)范圍，在此范圍內(nèi)完成銀行自助終端的主要操作。手在豎直方向的活動(dòng)范圍主要由肩高、肘高、手臂的長(zhǎng)度和擺動(dòng)角度決定。上臂的舒適擺動(dòng)范圍為前15°～35。，前臂的舒適內(nèi)彎角度為85°～110。[6]，此處的人體尺寸如肩高、肘高等采用男女P50的平均值并疊加放松站姿的高度縮減以及鞋高，根據(jù)幾何計(jì)算可得出手臂在豎直方向的舒適活動(dòng)高度為955～1153mmo

1.4銀行自助終端寬度

銀行自助終端過窄會(huì)使操作者的雙手無法伸展，過寬會(huì)使操作者在固定站姿下無法完成所有操作，但考慮到實(shí)際情況設(shè)備通常較窄所以只需要考慮寬度的最小值。自助終端的寬度最小值由P95的大身材男性肩寬和考慮心理舒適區(qū)共同決定。

自助終端寬度最小值=P95男性肩寬+心理距離=403+100*2=603mm

1.5銀行自助終端厚度

銀行自助終端過厚會(huì)使操作者無法觸及靠后的區(qū)域，這屬于ⅡB型小尺寸設(shè)計(jì)，只要滿足小身材的人的需求就可以滿足大多數(shù)人的需求，因此取P5女性的手全長(zhǎng)為其最大值。

自助終端厚度最大值=P5女性手全長(zhǎng)=262+153+159=574mm

2與視覺有關(guān)的人機(jī)分析

人在操作自助終端時(shí)其視野范圍與人的視野、視距、眼高、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)范圍都有關(guān)系。人的視野可以分為最佳視野和可視視野。垂直方向上的最佳視野范圍為視平線上方15°到水平線下方30°范圍[7]，可視視野為水平線上方50°～下方70°范圍。頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人體低頭仰頭的最大活動(dòng)區(qū)間共70°，其中低頭角度為水平線下40°，仰頭角度為水平線上30°。人體低頭仰頭的舒適區(qū)為水平線下12°到25°。人體水平轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的范圍為左右各55°[8]。視距即人眼與屏幕的距離，人在操作過程中正常觀察屏幕的距離一般是38～76厘米之間，視距過小或過大都會(huì)影響使用者的識(shí)別速度和準(zhǔn)確率[9]?？紤]眼高時(shí)應(yīng)適合大多數(shù)人的舒適高度，人體立姿眼高P50女性為1454mm，P50男性為1568mm，取其平均值1511mm。在操作過程中，用戶通常是穿著了鞋子并處于放松站姿，因此在考慮高度時(shí)要進(jìn)行修正，修正后取人體眼高1511+32-10=1533mmo

2.1觸摸屏的角度選擇

自助終端的觸控屏兼具了顯示功能和控制功能，是用戶使用過程中最為重要的人機(jī)界面，其高度在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮前臂活動(dòng)范圍舒適區(qū)域，還要考慮視覺舒適區(qū)域。

2.1.1柜式機(jī)的屏幕角度

人在操作柜式機(jī)時(shí)，身體會(huì)小幅度向前傾，身體向前傾斜的角度為0°～5°，而人體低頭仰頭的舒適區(qū)為水平線下12°到25。，即視平線的舒適角度為水平線下12°～ 30°。又因?yàn)榇怪狈较蛏系淖罴岩曇胺秶鸀橐暺骄€上方15°到水平線下方30°范圍內(nèi)，因此人在操作時(shí)實(shí)際的最佳視野范圍為水平線上3?！骄€下60°。同時(shí)考慮視平線的舒適角度和最佳視野范圍，則對(duì)于柜式機(jī)來說屏幕的最佳角度為水平線上30°～60°。

2.1.2立式機(jī)的屏幕角度

人在操作立式機(jī)時(shí)軀干處于直立狀態(tài)，上臂自然下垂。人體低頭仰頭的舒適區(qū)為水平線下12°到25°，當(dāng)屏幕與視平線相垂直時(shí)最利于閱讀，因此對(duì)于立式機(jī)來說屏幕與水平線夾角的最佳范圍為65°～78°。

2.1.3屏幕高度

人在操作過程中正常觀察屏幕的距離一般是38—76厘米之間，視距過小或過大都會(huì)影響使用者的識(shí)別速度和準(zhǔn)確率。根據(jù)視距和屏幕角度來進(jìn)一步計(jì)算屏幕中心點(diǎn)的高度范圍。當(dāng)柜式機(jī)屏幕傾角取30°時(shí)屏幕高度為875～1204mm，當(dāng)屏幕傾角取60°時(shí)屏幕高度為1153～1343mm。當(dāng)立式機(jī)屏幕傾角取65°時(shí)屏幕高度為1212～1372mm，當(dāng)屏幕傾角取78°時(shí)屏幕高度為1375—1454mm。

2.2操作端口視覺指示

自助終端上的操作口主要包括插卡口、身份證非接感應(yīng)區(qū)、指紋儀、防偷窺密碼鍵盤等，這些功能操作口的位置應(yīng)在手能觸及的范圍之內(nèi)，而且使用頻率高的常用功能應(yīng)盡可能地安排在舒適區(qū)的關(guān)鍵區(qū)域，其他不常用功能應(yīng)考慮最大視野范圍即視平線上50°和下70°。此外還應(yīng)添加適當(dāng)?shù)闹甘緢D標(biāo)及指示燈，以提醒用戶功能位置減少尋找時(shí)間。在布置操作面板的功能時(shí)還要遵循幾個(gè)原則，分別是重要性原則、使用頻率原則、功能對(duì)應(yīng)原則、使用順序原則、閱讀順序原則。

3結(jié)論

文章從用戶使用銀行自助終端設(shè)備自助辦理業(yè)務(wù)的情景出發(fā)，理清用戶與自助終端之間的人機(jī)交互行為主要通過肢體觸覺和視覺的方式展開，深入分析影響銀行自助終端設(shè)備操作體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。結(jié)合中國(guó)人體尺寸國(guó)標(biāo)GB10000-88和實(shí)地考察中測(cè)量的數(shù)據(jù)，以人機(jī)工程學(xué)理論為指導(dǎo)依據(jù)，得出符合人機(jī)工程學(xué)的銀行自助終端設(shè)備設(shè)計(jì)的相關(guān)極限值和最佳值，數(shù)據(jù)范圍涉及操作范圍上下極限值、操作臺(tái)高度、自助終端寬度最小值、自助終端操作區(qū)縱深極限值，以及適用于立式設(shè)備和柜式設(shè)備的屏幕角度范圍等。文章所得出的銀行自助終端設(shè)備的相關(guān)參考數(shù)據(jù)，能為銀行自助終端設(shè)備設(shè)計(jì)者提供明確的數(shù)據(jù)支持，對(duì)同類型公共服務(wù)終端設(shè)備的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

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