收稿日期:2008-04-02作者简介:段天宏(1976-),男,湖北黄冈人,中国矿业大学讲师,主要从事工业工程研究。

基于人因工程学的手机分析与改进段天宏,徐靖,彭垒,单芯,张敬瑶(中国矿业大学,徐州221008)摘要:总结了现行手机设计在人因工程方面存在的问题并针对性地提出了改进建议,以使手机的使用更加健康、高效、便捷和舒适。

关键词:手机;人因工程;改进中图分类号:TN916.9 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)06-0154-03Analysis and Improve m ent ofM obile Phone Based on Ergono m icsDUAN T ian-hong,X U J ing,PE NG L ei ,SHAN X in,Z HANG J ing-yao(Chi na U niversity ofM i n i ng and T echno l ogy ,Xuzhou 221008,China)Abstract :M ob ile phone has become an i nd ispensab le comm un i cation too l for peop l e s 'da ily lif e .T he ex isting prob l em s of m ob ile phones desi gn i n ergonom ics w ere su mma rized .T he co rrespond i ng i m prov e m ent m easures w ere put forward .T he pu rpo se w as to make mob ile phones m ore healthy ,effi c ient ,conven i ent ,and com fortable .K ey w ords :m obil e phone ;ergono m i cs ;i m prove m ent measure人因工程学是一门多学科交叉的工业设计学科,研究的核心问题是不同作业中人、机器及环境三者之间的协调[1]。

手机是人类发明史上的一项重大发明,虽然它的诞生时间并不长,但以其便捷性迅速获得广阔的发展空间,进入21世纪的今天,形式各样、门类齐全的手机不断涌现,千奇百怪、功能强大的概念机不断冲击着人们的思想,但目前的手机在人因工程学方面仍有很大不足,特别是键盘和显示屏的满意度更是很低。

本文将从人因工程学的角度,针对手机设计中存在的人因工程学问题提出改进意见,以使手机的使用更加健康、高效、便捷和舒适。

1 现行手机的人因工程学分析与改进1.1 手机结构的分析与改进目前市场上的手机结构形式一般分为直板、翻盖和滑盖式。

直板、翻盖式手机是目前最为多见的手机。

滑盖手机在近年来才开始逐步兴起,很多方面仍在不断地探索和完善中。

直板式手机主要存在的问题有:1)显示屏容易被划伤甚至破裂。

改进建议:显示屏的材质,建议使用质地较坚硬的,但是又不能太脆的材料[2]。

因为质地坚硬的材料才不容易被划花也不易破损,但是如果坚硬又脆的话,手机显示屏的抗震性就会很差。

如果不慎掉地,显示屏可能会摔裂甚至摔碎。

2)几乎所有的直板手机即使在锁了键盘的状态下,只要有电话打进来,不要解锁,只要按一下通话键就可以接通电话了。

可能导致不想接的电话也被误接。

改进建议:将键盘锁设定为即使在有电话打进来时也不要自动解锁。

3)键盘外露,需要频繁地开锁键盘。

对于直板式手机上述存在的问题的原因就是没有相应的保护装置,可以类似某些手机的设计,在手机外面加上一个透明的上翻盖,这样既可以防止上述3个问题,同时也不需要增加太多成本。

翻盖式手机的主要存在的问题有:(1)很多翻盖手机,在翻开盖子后,两板的夹角一般是140~150b ,在这个角度范围内,当用户在握住键盘板,以正常的姿势手持手机时,视线与显示屏不能垂直[3]。

改进建议:建议将显示屏和键盘之间的夹角再扩展10b 左右,将这个角度控制在150~160b 之间。

(2)频繁地开合盖,耐用度较直板机要低,排线也十分容易损坏。

(3)翻盖机一般都稍厚,重量也比较大,携带不太方便改进建议:降低手机厚度。

滑盖式手机主要存在的问题有:154包装工程 PACKAG I NG ENG I N EER I NG V o.l 29N o .62008.06(1)没有设计为手指推移上面板的凸起,手指如果按住显示屏,会使显示屏受压,还会在显示屏上留下指纹,弄脏显示屏;手指如果按住功能键则容易产生误操作。

图1 手指推移上面板的凸起图F i g .1H eave for the m ov i ng of upper pane l改进建议:类似三星的滑盖手机,在显示屏与功能键之间加上一条凸起的直线,见图1,用户只需要按住这条线向上推,就可以轻松打开键盘了。

(2)导航键和数字键处于两不同平面内,降低了编写短信的舒适性。

改进建议:减小2个面板之间的高度差。

1.2 手机显示屏的分析与改进如今手机显示早已从黑白时代进入了彩色时代,并且色彩的级别越来越高,而即将到来的3G 时代的手机是集电视机、照相机、摄像机、PDA 、网页浏览器、GPS 于一身的娱乐多媒体终端,可以提供无线上网、视频点播、多媒体影像、视频会议、电子钱包等多种服务。

因此,受多功能需求的带动,对手机显示屏的要求也越来越高。

但是现行手机显示屏存在如下缺陷:(1)由显示屏带来的较短的待机时间。

针对这一点,有以下改进方式:在手机中安装一种感光设备,可以根据外界亮度随时自动调节,这样既可以令人眼在观看时更舒服,又可以降低耗电量。

(2)在强光下显示屏不能被看清。

T FT 材料应该是手机显示器的首选材料,因为这种材料色彩还原真实,响应时间短,而且在强光下有较好的表现,依然可以清晰显示。

(3)显示屏尺寸过大,导致机身过大或者键盘过小。

(4)显示屏分辨率过低。

1.3 手机输入的分析与改进1.3.1 手机输入方式国内有媒体在进行一项有关手机输入的调查后发现,37.78%的手机用户觉得现在的手机输入过于麻烦。

根据调查结图2 用户偏爱手机输入方式比例F i g.2T he propo rti on o f users pre ferred i nputm e t hods果还可以看到:T 9仍然获得60%以上用户的支持,而手写和小PC 键盘支持者的比例也不在少数,见图2。

根据统计数据发现相当图3 用户对T9输入法的满意度F i g .3sa ti sfacti on of T 9i nput me t hods数量的手机,用户对传统的T 9输入法不满意,不满意度达到了33%,见图3。

手写输入也是如此见图4,尤其是对输入图4 用户对手写输入法的满意度F i g .4Sa ti sfacti on of m anuscr i pt i nput m et hods速度比较敏感的人)[4]。

因此,新的更好的输入方式将备受瞩目。

而偏爱键盘输入的用户仍然占大多数,所以键盘的设计仍然是手机输入设计的重点。

1.3.2 手机键盘设计的分析与改进1.3.2.1 键盘位置偏下用户在使用手机的时候,一般都是用一只手,按键的时候都是使用大拇指,其余四指主要是用于握住机身。

为了安全着想,一般人都会握住一半的机身,以确保手机牢牢的掌握在自图5 键盘位置偏下F i g .5K eyboa rd i s l owe r己的手中,然后通过手指的弯曲、上下移动来操作键盘。

有些手机键盘位置偏下,见图5,由于我们的手指弯曲幅度是有限的,用户用拇指去按这几个键的时候,必须弯曲很大的角度,同时下移很大的距离才能碰到它们,还需要使用一定的力量才能按下它们。

当拇指在这种状态并使用一定的力量按键的时候,重复这种动作几次,拇指根部的肌肉会比较酸痛。

用户为了舒服地使用手机,必然会把手机图6 键盘距离手机最底部的距离F i g .6Space bet w een keyboard and bo tto m整体上移,这样握在手中的机身部分就会比较少,不小心被人碰到,很有可能会把握不住而使手机脱离手掌而摔坏[5]。

改进建议:将键盘的位置上移。

根据人手指的宽度及各节长度的测量[6],键盘距离手机最底部至少10mm 才能避免这种情况,见图6。

155段天宏等 基于人因工程学的手机分析与改进1.3.2.2 滑盖手机数字键盘位置偏上图7 键盘位置偏上F i g .7T he keyboard is h i ghe r见图7,部分滑盖手机数字键盘位置偏上。

当把滑盖手机的上面板推上去之后,由于上半部分是凸出的,且挡在数字键的上端,因为手指容纳空间不足,用户想按最上排键时可能总是碰到手机上半部分,导致使用不便。

改进建议:数字键盘下移。

测试显示,键盘距离手机上面板底部至少6mm 才能避免这种情况。

1.3.2.3数字键设计在显示屏的两旁图8 数字键设计在显示屏两旁F i g .8T he left and righ t si de nu m ber key s有些手机,见图8,数字键设计在显示屏的两旁,下半部分是功能键,这种手机完全打破了文字输入的常规概念。

如果想熟练的操作它,那就要花很长时间去练习。

所以这款手机虽然设计新颖,但是却违反了普通人的使用习惯,在可操作性上做得不够好。

键盘设计的主要目的还是为使用更加舒适而服务的,那种为了外观而牺牲实用性的键盘设计是舍本逐末的,也是被我们所不认同的,而市场也证明了这种设计的彻底失败[7]。

1.3.2.4 照相和音乐快捷键的设计不合理1)照相快捷键。

最合理的位置应该在手机右侧的下方位置。

目前手机最佳的拍照模式就是横拍模式,即将手机像相机一样使用,此时照相快捷键位于手机右侧下方是最符合人的使用习惯,此时也最大程度地满足人的舒适性。

2)音乐播放快捷键。

如果一部手机音乐作为很强势的一个部分时,就应该设置音乐播放快捷键来提高使用的舒适程度。

而音乐播放快捷键的位置没有得到很好地统一,以下都可以作为不错的选择:(1)进入音乐模式时,五维导航键中的左中右键直接充当后退、播放、前进的音乐键;(2)专门边侧的音乐键设计;(3)专门的平面的音乐键设计;(4)显示屏旁边的音乐键设计。

1.3.3 短信菜单的设计存在的不足现代使用手机的人群中很大一部分是年轻人,他们最常使用的功能不是打电话而是短信的接发。

但是现行部分手机的短信菜单设计存在如下不足。

1)二级菜单没有逐条进行数字标记。

进入一级菜单后,系统默认的菜单就是/信息功能0,选择它进入二级菜单,这个菜单是以条状形式分布的,右边有下拉条,显示所选项的大概位置。