课程设计—校园公共电话亭的人机学评析及改进设计.doc

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1、人机工程学课程设计校园公共电话亭的人机学评析及改进设计专业： 工 业 设 计班级：2009级（1）班姓名： 龙 保 健学号： 0901360122指导老师： 李 小 平目录一、 设计题目 1二、 课题调研 2三、 课题评析 3四、 方案改进 4五、 设计小结 5一、设计题目课程设计的目的1. 让学生经历一次较完整的人机学应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及寻求更佳的解决方案。这是本课程中重要的教学环节。2. 学生要完成设计，必须做两方面的调研：文献资料的调研和现实情况的调研。学生需要到图书馆、因特网以及课题涉及的各种社会现场去进行调研。这个过程可以扩大学科眼界，延伸课堂教学

2、的空间，激发学生的学习主动性、培养学生自我钻研、开拓进取的精神。课程设计题目及要求1. 设计题目：校园公共电话亭的人机学评析及改进设计2. 设计要求：通过学习人机工程学后，熟悉和掌握相关人机学的知识，并能很好运用人机工程学的知识去了解和解答身边的生活设施的人机学问题。我们学校的校园中的公共电话亭是我们的日常公共设施，运用人机学的知识去分析校园公共电话亭的人机学问题，并提出自己对校园公共电话亭的改进的一些建议。二、课题调研实地调研随着科技的进步，许多同学都有了手机。但是为了满足其他一些同学的需求，我校在某些主要的场所都安装了公用电话。但是，许多公用电话亭的设计过于单一，外观千篇一律，适用面狭窄。

3、本校的许多的电话亭都是坏掉了，不能使用的，有勉强能用的但是也很脏，除此之外电话亭的尺寸存在的不足，使人们在使用电话时感到不舒服和不方便。因此，合理的设计公用电话亭不仅能够更好地满足人们的正常使用，而且能够美化校园，成为一道亮丽的风景线。下图为我校园内的一些电话亭情况： 调查问卷1. 您对现在的电话亭是否满意？ A很满意 B满意 C一般 D不满意2. 您是否经常使用电话亭？ A. 偶尔 B.经常 C.从不3.您对现在的电话亭的外观设计是否满意? A无所谓 B满意 C一般 D不满意4.您认为什么样电话亭外观更吸引人 ？ A 朴素的 B 花哨的 C 简约的 D 风趣的5.您使用电话亭的出发点是？ A

4、打电话 B电话亭作为一个标志地点，作为约会的地点 C避雨或遮阳 D电话亭有休息的座椅6.您在电话时，是否要求绝对私密？ A很在意 B一般 C无所谓7.您在什么情况下会使用公用电话亭？A紧急情况 B 工作需要 C和家人朋友打电话时 D 平常不会用8. 您认为最有必要设置电话亭的场所有哪些？ A人行道 B宿舍旁C运动场 D教室旁9.电话亭让人不能忍受的缺点有？（可以多选） A 电话是多人触摸，卫生是问题 B电话亭隔音效果不好，要不私密性不好，要么外界太吵 C顶棚的位置有时起不到遮阳和遮雨的作用 D很多电话亭外形生硬，不能给人亲切感 E在公用电话亭不能挂伞或放置物品F没有坐的地方不能长时间通话10.

5、如果电话亭增加更多高科技体验式操作，您是否会增加电话亭的使用率？A会 B不会 C看情况而定 D 应该会11. 如果开发电话亭的新功能，你希望是？ A可以用作便携设备的充电 B可以设置有“靠”“坐”等休息设计C和自助贩售机结合在一起D 可以提供区域电子地图，公交线路E 能有可以笔记本上网或写字记东西的台面12.你觉得电话亭可以改进的地方有？A 外观形状 B 使用功能 C 方便程度 D 其他13您认为现在影响人们很少使用电话亭的原因是？A手机的推广 B 不方便 C 电话亭、电话不与时俱进三、课题评析经过我对本校公用电话亭的电话机，亭子以及使用者等三个方面进行调研，并运用人机工程学的知识对校园公用电

6、话亭进行评价。通过前面的实地调研盒调查问卷等方式，目前我校的公用电话亭既有很好的特性，但也存在很多不足，在一些方面不符合人机工程学的要求，让使用者很不舒服。目前我发现主要存在以下几个方面的人机学问题：1：大部分人对通话时的隐私有一定的要求但是电话亭的设计没有很好的保护打电话者的隐私。2：很多人反映遮罩面积太小，下雨时容易淋湿，如果有大太阳也容易被晒到。3：没有坐的地方，长时间站着打电话会很不舒服。4：显示屏的高度不合适，显示屏太小，显示屏显示也不清晰。5：一些同学会选择在晚上打电话，对放置的位置，环境光有一定的要求。通过调查问卷，调查结果显示： 35%的被调查者表示自己现在还会使用公用电话亭，

7、尽管如此，表示自己曾经使用过公用电话亭的只占25%。在回答“什么情况下会使用公用电话亭？”时，80%的被调查者表示偶尔应急时才会使用，如尤其是在手机突然没电或者急需拨打110、120等号码的时候。15%的被调查者会用公共电话亭给远方的亲人朋友打长途电话，只有5%的人仍然保持着使用公用电话亭的习惯。在回答“设置电话亭的场所”时，70%的被调查者望是在宿舍旁，20%的被调查者是希望在教室旁，只有10%的被调查者是答在运动场和人行道。在问到：“通话时对通话隐私是否在意时”90%的被调查者表示很在意，希望别人不要听到自己的谈话内容。 当问到增加新功能时，80%的被调查者表示会去使用，而影响使用电话亭的

8、原因有65%的人表示手机的推广，20%的人表示不方便，还有15%人觉得电话亭、电话不与时俱进。据调查结果， 80%的被调查者选择在晚上打电话的习惯，并对电话亭的位置，光环境和是否由坐的设计有一定的要求。大多数被调查者还表示现在的电话亭都比较脏，而且还大多数都坏掉了，所以一般都不会去用到。另外调查还发现少数人存在不文明使用公用电话的行为，如重摔或重扣电话机，致使易损部件“折寿”，而且现在电话亭上有很多的小广告，很影响打电话的心情。由以上的调研不难得出现在的电话亭还有许多的地方可以改进，通过分析改进后的电话亭更符合人机工程学。下面根据调研对电话亭进行人机学分析：一、 电话亭高度我校目前的公用电话亭

9、前沿高度为1750mm，因此，身高低于1750mm的人进入是不用任何附加动作的。根据GB/T 10000-1988中国成年人人体尺寸中的数据，我国成年男子身高的90百分位数为1754mm，加上功能修正量和心理修正量后，还应该更高一些。因此，现今的校园公用电话亭的高度需要调整。二、 遮罩面积电话亭遮罩深度为800mm。根据话机厚度约150mm，我国成年男子胸厚的95百分位数为245mm，使用电话机时，身体距电话机大概有300400mm，合计为695795mm。电话亭最宽处为750mm，我国成年男子最大肩宽的99百分位数为486mm。因此，现有电话亭遮罩面积基本能够满足。另外电话亭对于电话机防护作

10、用分析:电话机最低点距地面 1400mm,顶棚边缘最高距地面 2200mm,则电话机距离顶棚上边缘的距离是 650mm,可知当日照光线与地面的夹角是小于36时,话机就会被照射到。 由于当日照角度很小时，一般是是傍晚或清晨，日照强度小，基本不会对话机产生伤害。同时一般的雨雪的入侵也达不到这个角度。因此，电话亭对电话机的防护是充分的。但当下大雨刮大风时话机很容易遭受风雨的入侵,如果有人在斜照大太阳或大风雨时打电话人就容易被太阳晒到，或风吹雨淋了。所以可以对其进行改良设计或适当加大电话亭遮罩，这样无论是什么样的天气打电话人也得到有效的保护。三、材质电话亭外壳的材质从外观上看来不错，但内部却十分粗糙，

11、这很影响使用者在打电话时的情趣。 因此材质上可以改进。四、色彩电话亭的顶棚是蓝色，是以公共设施颜色搭配，其他部分是透明，可以对电话亭内部很好的观察是否有人在用电话，方便大方顶棚的颜色可以设计为艳色，具有很好的识别性，如采用桔红色，既有很好的识别性，也很美观。六、 电话机 关于电话机,我们对电话机位置以及显示屏进行了重点调研。1. 显示屏的人机学调研(1) 目标指在荧光屏上显示的图形,文字,符号等,它们在背景颜色的衬托下显示出 来.目标亮度越高,余额已察觉.但是目标亮度超过 34cd/m2 时,视敏度不再继续 有较大的改善,所以目标亮度不应调节超过此值. 公用电话的荧光屏上是以灰白色为底色,黑色

12、数字在正常情况下容易呈现出来. 公亮度及对比度都还合理，数字高度为12mm，宽度为8mm，很易辨识，符合人机学要求。所以现有的公用电话上目标的亮度合理容易识别. 但是在显示屏设计上还是存在以下问题：1) 它的荧光屏前加了一块玻璃挡板,作用是保护荧光屏不受损伤,但荧光屏和挡 板之间的距离过大,玻璃挡板因时间长久透明度降低,使人们透过挡板看荧光 屏时不太清楚。 2) 荧光屏位置过深,并且屏幕向上倾斜,这样身高较矮的人看起来就比较困难。 3) 夜晚校园公用电话亭周围有的没有光源,显示屏也没有自发光,因此在夜晚,荧光屏起不到作用,人们夜里使用电话很不方便。4) 显示屏中间一部分呢,约占屏幕的一半面积被

13、用来作为公司的提示,提示的 字写在玻璃挡板上,妨碍使用者阅读显示屏上的信息,增加了使用者的视觉负担 。 5）尺寸与视线：人的视线以视平线为基准线，上下不宜超过30。现有显示屏的长度为65mm，宽度为38mm。屏面底端距地面高度为1600mm。国标中女性眼高的10百分位数为1388mm，男性眼高的90百分位数为1664mm。使用电话机时，身体距电话机大概有300400mm。对于高个子男子，使用时视线的转动角度小于30，符合人机学要求。但对于小个子的女子，观看时视线与水平线的夹角在22.9 35.2之间，在加上显示屏后倾约5，要看到上面的显示，视角应在27.9 40.2之间，比较累。因此，显示屏的

14、高度不符合人机学要求。观看显示屏时视线与水平线的最大夹角结论：显示屏的高度不符合人机学要求。(2)目标的形状，大小，颜色。大部分选用蓝色,其视觉辨别效率与白色目标相似,不易 产生疲劳. 校园公用电话荧光屏的数字高度为 12mm, 宽度 6mm, 能很好地满足人们观看的需要。目标颜色为蓝色,很容易辨识,符合人机学的要求。(3)余辉指目标呈现结束后残留在屏面上的亮点，有利于看清目标的余辉是“最初亮度，下降慢，以后下降越来越快” 我校校园公用电话的余辉存在较大的问题。由于余辉的影响，显示屏显示的数字经常会出现混乱，人们难以辨识电话机显示的是什么，从这里可以看出有待改进设计。综上所述,我校校园公用电话

15、的显示屏需要改进.2. 按键的人机学分析现有按键尺寸为：长度17mm，宽度10mm，高度4mm，间距6mm。按键的长度超过一般人的指宽，面积大于人手指的施力范围，保证了人们在使用时手指的舒适度。按键的高度和间距也保证了人们在使用时不易误按。因此，现有按键尺寸是合理的。 但其采用的是外凸弧形，会使人们在操作时手感不适。尤其是现有很多校园公用电话缺乏维护，其按键艰涩难按，需大力按压，在这种情况下，外凸弧形按键给人带来的不适感大大加强了。3. 话 筒话筒既是一种手握式工具，又是一种声音传输设备。1）把手 话筒把手的尺寸：长度为90mm，宽度为40mm，厚度为20mm。把手的长度主要取决于手宽。手宽应

16、在7089mm之间（女性5百分位数至男性95百分位数）。公用电话机的手握部分长度是90mm，若考虑到戴手套使用，则数值偏小。 因此，可以把把手的长度可适当增加至100125mm。把手的周长和厚度：主要取决于手的长度。手长应在150195mm之间（女性5百分位数至男性95百分位数）。公用电话机的把手的周长约为120mm，数值偏小。把手的截面形状：考虑抓握的方向性和为防止与手掌之间的相对滑动，把手的截面形状可采用椭圆形或圆角矩形，同时应配合手掌抓握的弧线。 2）从听觉传示的角度考虑 言语的清晰度： 指人耳对通过它的语音中正确听到和理解的百分数。作为一个言语传示装置，其言语清晰度必须在75%以上。校

17、园公用电话机的话筒的音质很清晰，符合人机学对听觉传示的要求。尺寸： 听筒长54mm，宽50mm，面积大于一般人耳的面积；话筒长20mm，宽50mm。均符合人机学要求。但是当使用者长时间打电话时，需保持站立姿态。据对电话亭的使用观察分析，当使用者使用电话时间较长时，使用者会不时调整站立姿势，表明使用者已处于疲惫状态。还有不少使用者会背过身靠在电话机上，使身体得到依靠。但由于电话机底端距地1450mm，电话机身长390mm，女性50百分位数的肩高为1271mm,这个姿势是很不舒服。总之，公用电话亭未能提供长时间通话的舒适条件。七、 电话亭的其他方面 1. 私密性 公用电话亭要满足在公共场所的相对私

18、密性。公共场合声音比较嘈杂,还应充分考虑使用者不被周围环境过分打扰。电话亭的挡板:电话亭的挡板和顶棚是连为一体,侧面的遮挡部分比较少.但基本满足电话亭对私密性的要求。 2. 心理空间 校园公用电话的心理空间:涉及三方面:使用者对电话的心理适宜度；使用者对电话亭空间的心理适宜度,使用者对环境空间的心理适宜度. 1）个人心理空间指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。 通常把心理空间的距离分为四个范围,即亲密距离,个人距离，社交距离和公共距离。电话亭作为在公共环境下私人交谈的空间，应保证公共距离大致与过路人距离3m。 我校电话亭大多未达到这一要求。2）近身空间 近身空间是个体对周围环境的要求和反应,

19、人们对身体正面近身空间 的要求较大,侧面的空间要求较小.电话亭一般安放在人行道边上,由里侧,外侧.两个电 话组合成一个电话亭点,相背而放,可使近距离的两个使用者之间的影响减到最小.电话分 别面向人行道的两个方向, 方便来往行人进入使用, 这种摆放方法也符合近身空间侧面要求 较小,正面要求较大的原则.电话亭一般位于路的中段,人流量较少,保证了使用者对环境 空间的心理适宜度,以及使用者与他人的公共距离。 3舒适度 使用者长时间打电话时，需保持站立姿态。据对学校电话亭的使用观察分析，当使用者使用电话时间较长时，使用者会不时调整站立姿势，表明使用者已处于疲惫状态。还有不少使用者会背过身靠在电话机上，使

20、身体得到倚靠。但由于电话机底端距地1400mm，电话机身长150mm，我国男性50百分位数的肩高为1367mm，女性50百分位数的肩高为1271mm，更无法倚靠。 校园电话亭的设计应提供一个可以倚靠的部位，为使用者创造长时间通话的舒适条件。4. 光环境 公用电话的照明属于自然采光，由于有电话亭的遮罩，不会产生日光折射，眩光，晃眼等现象，在白天是非常适宜的。但是到了晚上，没有日光，公用电话亭附近没有光源，非常不合理。可见公用电话亭的光环境不符合人机学的要求。 5 卫生 电话的挂钩让我们看得有些触目惊心：挂钩处藏污纳垢，是细菌滋生的温床。据调查，大部分人通话时，一般手握话筒置于脸侧，与脸的距离约为

21、1040mm，嘴距话筒约为1050mm，耳朵基本贴话筒，而手和嘴恰恰是传播疾病的主要途径。 建议公用电话使用抗菌材料或定期清洁。6 附加功能书写台板 打电话的时候常需要做一些记录,如电话号码,地址等等,很不方便.在电话机面板 上,非功能区为按键右边的区域,大小55mm-300mm,距地面高度为 1400mm,与中等身材的 男生的肩部,女生的嘴鼻部位大致齐平(已考虑鞋高修正量) ,对于短暂的书写也不适宜. 电话亭的轮廓成圆弧形,内部又十分粗糙,更不适宜书写.总之使用者要做记录十分困难。 短暂的记录书写是通话中常见的需求,因此建议增加一个符合人机学的书写台板.四、方案改进通过对学校电话亭的调研和分

22、析，结合本校的实际情况，我提出了一些对电话亭的改进：电话亭内的休息凳的尺寸设计：根据人机工程学的休息座椅的最佳尺寸分别为：坐高：380450mm坐宽：380480mm坐深：420450mm坐面角度：15200因此,电话亭内的休息凳可以设计为 坐高：400mm 坐宽：450mm 坐深：420mm 方案一：侧视图正视图方案二：结合前面的调研结果和设计方案的分析我选择方案二进行最终的改进设计，得出以下的三视尺寸图：电话亭尺寸图休息凳：俯视图侧视图因而最终的效果图为：电话亭休息凳：五、设计小结学习小结：通过这次的人机工程学课程设计，实地调研、问卷调研和查阅相关资料，我发现，现在的公用电话还是存在很多不

23、符合人机要求的地方，包括电话亭的外观，高度，显示屏等诸多方面离我心目中的公用电话亭相差甚远。通过这次对校园公用电话亭的人机学分析让我对我周围的生活设施的人机工程学进一步了解，也让使我产生了周围事物产生很多的感触，其实我们身边的很多东西都不太符合人机学的要求，而作为一名工业设计专业的学生，让我们的生活边得更加美好，让我们周围的生活设施都符合人机工程学的要求是我们的责任。因此为来我们的每一个设计都应该考虑人机工程学的要求，让我们未来的生活变得更加美好！参考文献：1.工业设计人机工程阮宝湘 邵祥华编著，机械工业出版社2.人机工程学课程设计/课程论文选编阮宝湘编，机械工业出版社3.人机工程学丁玉兰编著，北京理工大学出版社