何逸达　唐嘉薇

摘要：本文通过人机工程学的相关知识，对电视机遥控器的人机界面进行了深入分析，从电视机遥控器的外形设计，尺寸大小，按键外观设置以及符号设计综合研究，推理出最合适的遥控器设计准则，从而为今后适于人使用的遥控器的相关设计提供理论参考。

关键词：人机工程学;电视机遥控器;人机界面;外形设计;符号设计

中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）06-0162-03

0 引言

电视机遥控器作为一种日常工具为人们所经常使用，这样一种人机交互界面需要符合人的信息收集机制和动作习惯。然而当下许多遥控器的设计并非人性化，其按钮的设置以及整体形状的设计都或多或少影响人的正常使用，许多设计点的考虑都不太全面。本文内容就是通过调研的信息处理和具体的人机工程学的设计分析，来探讨出有利于用户群体使用的遥控器。

1 电视机遥控器造型设计

1.1 外形设计

现如今遥控器的外观大多为长方体，其操作界面不仅可以承载足够多的按键，也适合于人的抓握方式和操作习惯。在这个基础上，前宽后窄的圆弧形改良设计既可以满足遥控器的功能设定，还很好的契合了人手抓握方式，保护相关神经末梢同时增强肌肉部位的缓冲性，避免静肌负荷[1]，如图1所示。为了保证人手操控时遥控器不易滑落，一是要通过下部托槽的设置，二是整体遥控器重心应该偏向手心处，其是通过电池槽和外壳厚度来完成的。最后对各个棱角进行圆弧倒角过渡即可。外形原三视图和改进方案如图2所示。

1.2 尺寸设计

遙控器作为大众产品，应考虑到所有人群，同时涉及手部完成相关操控，属于Ⅲ型产品尺寸设计任务。因此采用男性和女性手部数据的第50人体尺寸百分位数（P50）的平均值作为参考值。查找如图3所示，国标数据得，男性手长为183mm，女性手长为171mm。男性手宽为82mm，女性手宽为76mm，计算得：

手长：（183+171）/2=177mm

手宽：（82+76）/2=79mm

食指长：（66+69）/2=50.25mm

在使用遥控器的过程中，根据实践推理和数据总结，一是在托举遥控器的过程中大拇指为主要触控点，在移动过程中后面托举的食指会有一定角度偏移，其他手指为支撑点，因此，我们取右上端和左下端两个点作为界限来判别大致角度，如图4所示，其偏移角度为48°到65°，二是遥控器与手的水平重合度约为手长的35%，通过这两项约束，计算得：

177×35%=61.95mm

上限值：61.95×sin65°≈56.15mm

下限值：61.95×sin48°≈46.04mm

功能修正量：对遥控器边界倒角过渡设计（+2mm）

心理修正量：让使用者看起来便于抓握（-5mm）

最佳功能尺寸上限值：56.15+2-5=53.15mm

最佳功能尺寸下限值：46.04+2-5=43.04mm

综上所述，遥控器的宽度最佳取值范围应在43到53mm之间。当超过上限阈值，会妨碍人手的正常操控，降低舒适性，当超过下限阈值时，则会因按键的必要性加长遥控器长度。由于长度受宽度和按键排布影响，而高度为可变值，只能大致确定均值。这里通过数据测量，遥控器长度一般应在手宽的2.5倍，也就是在197.5mm左右，高度为食指长的0.4倍，也就是20.1mm左右。这里通过如图5所示，具体数据知，其在数据设定上都符合要求[2]。

2 电视机遥控器按键设计

2.1 按键尺寸设计

按键尺寸包括按键大小和间隔，由于操作界面面板受长宽影响，导致会一定程度缩小按键，但是若与大拇指的接触面积不适配，将会影响操控，如果通过缩小间距来完成目的，则会使操控者更大几率按错按键。如图5所示给出各个按键尺寸详细数据。如图6所示，矩形按钮普遍长为8到11mm，宽为4mm，左右间距为2mm和3.5mm，上下间距为4mm和5mm。如图7所示，根据操纵器人类一般工效学要求，拇指按压区域面积直径为18mm，对于常用按钮，可以加上功能修正量便于使用，也就是长度满足半径尺寸9mm以上，宽度满足1/2关系4.5mm左右，同理对不常用的则可适当缩小大小[3]。在同类型控制区域内，按钮之间间隔可一定程度近一点便于区分其他区域，但是也要考虑不错按，其取值为按键尺寸的1/3即3mm左右。而对于不同类区域，应至少满足两倍相同间距，即6mm以上。按键高度则应适合人的按压手感，且不会凹陷进去，满足条件为4mm[4]。

2.2 按键造型设计

按键外形由图5可知多为矩形和圆形，已知拇指按压区域为圆形区域，又因为一般操作时大拇指更偏

向竖直，因此横向椭圆形是最符合人手的按键外形，当然按键外形应受功能板块限制，不可完全统一。如图8所示，对于方向板块应用环状扇形表示，而对不常用按钮则可用小圆形表示。除此之外，对按钮一定程度的凸起不仅可增大接触表面积还可增强按压手感，因此一般按钮设计如图9所示。对于按键颜色，一是根据遥控器背景颜色，分为黑底白色按钮和白底黑色按钮，这样对比较为明显。而一些较为关键的按钮也会采用不同颜色区分，如红绿蓝黄这四种颜色，如图10所示。在人的信息界面设计中，红色代表警戒，黄色代表注意，蓝色代表指令，绿色代表正常。而按钮颜色也应遵循这个原则，对于类似关机，屏显模式这种应采取红色，而声音切换则可用黄色表示，主菜单，回看，应用中心等可用蓝色，回看和屏显则可采取绿色[5]。

2.3 按键符号设计

在人/机相互作用中，存在着两类关键的信息流：一类是从机器到人的信息流;另一类则是从人到机器的信息流[6]。前者已经知道如何更好让人操控，而后者如何只通过符号设计来让人获取信息是现在很多遥控器缺乏的。图案方面包含前进后退以及播放和暂停，其他没有涉及的多用文字描述，不仅占用空间，还不易理解。对于以下按键还无特定符号的进行设计：

學习模式：开启学习状态，可设置时间，结束后按此键保留所有开机后设置。

待机：进入休眠状态

声道：左声道、右声道、立体声和混合声的切换键

菜单：按下此键弹出主菜单

频道回看：节目回放功能

咨询：节目相关信息访问入口

搜索：节目搜查点

游戏：互动游戏入口

通过所对应的功能，相关头脑风暴，推得出最明了的符号标志，如图11所示。

3 设计方案分析

（1）对遥控器的外形进行曲线设计，同时满足上宽下窄的造型，合理的防滑设计也很必要。（2）遥控器的尺寸要符合人体手部构造，通过人机分析遥控器宽度在43到53mm之间，长度在197.5mm左右，高度在20.1mm左右。（3）遥控器按键尺寸大小应在长9mm，宽4.5mm，高4mm左右，相同类型间距为3mm左右，不同区域为6mm左右，这样可以更精确通过手部传达信息。（4）对于按键的外形，从形状上普遍为一定程度凸起的椭圆，颜色为对比明显的黑色与白色，而对于特殊功能键，则通过功能选取性的采用红蓝绿黄。（5）按键的符号设计是人机交互的关键，通过对应功能设计出合适的标识，不仅节省了空间，还增强了传达效率和美观性，如图12所示。

4 结语

市场的遥控器设计在外形上存在许多不适合人体抓握和使用的问题，而在按键设计上，从尺寸到颜色再到标识都或多或少阻碍了人机交互过程。通过人机工程学的分析和工业设计的专业知识对这些方面都进行了一定程度的改进，不仅增快了人机信息传达速度，还增强了用户的舒适性。

参考文献

[1] 丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2005.

[2] 陈海艳.电视遥控器的互动性研究[J].武汉理工大学，2013.

[3] 陈波.实用人机工程学[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[4] 刘红杰.产品设计中人机尺度关系量化评价的研究[J].包装工程，2006（02）：05.

[5] 冯书芬，石元武.色彩心理学与产品设计[J].商业文化，2001，03：156-157.

[6] 王继成.产品设计中的人机工程学[M].北京：化学工业出版社，2010.

Design and Analysis of Human-Machine Interface of Television Remote Controller

HE Yi-da，TANG Jia-wei

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Hehai University， Changzhou Jiangsu  213000）

Abstract：Based on the knowledge of ergonomics， this paper deeply analyses the man-machine interface of TV remote controller， and deduces the most suitable design criteria of remote controller from the aspects of shape design， size， keyboard appearance setting and symbol design of TV remote controller， so as to provide theoretical reference for the design of remote controller suitable for human use in the future.

Key words：Ergonomics; television remote control; man-machine interface; shape design; symbol design