基于盲人體感手環的設計與研究

劉麗霞　李冬月

摘要：近年來隨著視障人群的數量逐漸增多，受到了國家與社會的高度關注。從關愛與幫助特殊人群的角度出發，產業界為他們解決的不便之處生產一系列有針對性產品，但對于大多數的盲人朋發來說出行依然是他們所面臨的最大問題與挑戰。在產品設計中一個重要的思想是“以人為本”，不僅僅考慮正常人的使用狀況，還應該考慮到特殊人群的需求。視障群體因為先天或是后天的原因無法清晰地去看與感知這個世界，使他們的衣食住行舉步維艱。因此，本論文的研究對象為盲人（視障群體），從他們的自身特點出發研究他們出行時的不便之處，以及在使用智能產品時的狀態與他們的需求。通過調查研究與分析去設計一款適合他們佩戴的智能體感手環，幫助他們出行，實現無障礙行走并能夠保證他們在使用產品時的安全性。

關鍵詞：盲人（視障人群） 無障礙 體感手環

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2017）01-0104-02

引言

隨著社會的發展科技進步，創新引領社會潮流，越來越多的智能產品油然而生。近年來社會對特殊人群的關注度日益提高，伴隨著相應而來的設計作品如雨后春筍般拔地而起。這不僅體現了設計師以人為本，關愛特殊人群的情懷，同時進一步體現了社會和諧統一的局面。從最簡單的盲仗到功能齊全的盲杖，甚至到現今開發的盲人手表等，隨著盲人輔助產品不斷地更新換代，盲人的生活也正在逐漸改善。對于每個公民來說都應從自身出發關愛特殊人群，給予盲人群體溫暖，為社會主義精神文明的建設邁出一大步。在互聯網盛行的今天，信息飛速傳播，智能產品快速更新，視障群體無法使用終端產品導致他們與社會脫軌，使他們的生活變得乏味單調，甚至影響他們生產的生活。這種視覺的缺失帶給他們出行的障礙導致他們的精神壓力增大，同時帶來強烈的孤獨感與自卑感，所以解決這一問題是我們社會各界及設計師的責任。

一、視覺障礙者現狀

截止至2013年10月15日，世界衛生組織（WHO）估計全球盲人數量在4000萬到4500萬人左右，我國約有盲人800萬，約占全球盲人總數的18%。據統計，全球每年新增盲人數量為100萬至200萬，這意味著每十五秒鐘就有一個人失明，在中國每年大約會新增盲人45萬。主要的致盲原因大概有以下幾類：①白內障：白內障患者在我國盲人中約占50%，已成為致盲的首要原因。白內障會阻礙進入眼的光線，使其不能到達眼角膜。每年新增加白內障人數約為40萬，隨著我國老齡化人口的加劇，每年新增加人數還會增加。②角膜病：在我國角膜病也是致盲的主要原因之一，尤以感染所致的角膜炎為多見。③青光眼：青光眼對視功能的損害嚴重，是人國主要致盲病因之一。近年來對青光眼的普查發現，原發性青光眼發病率約為1%，40歲以上的人發病率為2.5%由于青光眼引起的視功能損害是不可逆的。④外傷。⑤視網膜脫落：多由用眼過度或損傷導致，會影響視網膜感光能力。⑥遺傳性眼病（如視網膜色素變性）：會影響視網膜感光能力。⑦其他疾病引起。對于這一數據的增幅，引起了社會乃至國家的高度關注，愈來愈多的視障人群得到了社會各界的幫助和關愛。

二、視覺障礙者的出行問題

盲人之所以不愿出行，是因為他們在出行過程中會遇到各種各樣的不便和危險，根據實地調研和查閱文獻，列舉出主要幾個阻礙盲人出行的原因。①盲道問題：盲道有時由于過于顯眼，在城區景觀方面引起一些爭議，也會使身為利用者的視覺障礙者感到顏面無光。在市區的主要道路，大都設置有盲道，以方便盲人出行，然而一些盲道卻成了“斷頭路”，有的卻被其他設施中途“截斷”，達不到盲人使用的要求。更有甚者一段曲折的盲道，因50米內有26個直角彎，而被網友稱之為“最坑爹盲道”。②迷路問題：他們在出行時，尤其是走比較遠的路程，或者到一個陌生的地方去的時候很難給自己一個正確的定位，不知自己身在何處，內心會恐慌、緊張、不知所措，沒有安全感。這也導致他們不愿獨自出行。③過路口問題：盲人在遇到路口時，沒有任何除了用于視覺可以判斷的其他設備，不知道紅燈還是綠燈，盲人紅路燈在我國只有少數城市有安裝，設施的不完善導致他們不敢貿然穿行。

④行走的問題：盲人在行走時，如果依靠導盲棍的話就會不停地左右搖擺導盲棍并敲打地面，時間長了會很辛苦。如果完全依靠人的帶領，時間長了會引起諸多不便。盲人群體在外出的過程中會很艱辛，因此，作為設計師應該設身處地地從他們自身的角度看待這些問題，這樣才能得到更好解決。

三、盲人智能手環設計與研究現狀

（一）首位閱讀器與智能手環結合的Dot智能手環

這是一款由韓國團隊專門為盲人設計的閱讀手環，將盲人閱讀器與智能手環相結合的產品。利用多個觸點上下浮動控制屏幕，突出的點形成盲文，最多能每次同時展示4個盲文字符，最快可用100字符/秒的速度進行顯示，可以保證盲人用戶持續閱讀。但如果用戶覺得太快，也可以調整為1字符/秒，滿足不同盲文技能水平的用戶需求。此前，當盲人用戶利用iOS設備接收來自家人或朋友的信息時，可能會選擇用s…讀出信息內容，但這樣不僅機械化，而且容易在公共場合造成尷尬。而Dot手環內置振動馬達，當信息通過藍牙從手機發送到手環中時，振動馬達可以提醒盲人用戶，并且讓用戶用手“閱讀”信息，有效保護隱私。美中不足之處，就是這種工作方式非常耗電。—次充電后，Dot手環能夠連續工作10個小時。如果只是接收發送信息，普通用戶只需每5天充—次電，但如果進行文字量大的閱讀，盲人用戶就需要先學會如何給手環充電。此外，現實中許多盲人是先天性失明，盲文普及率不高，Dot手環暫時只適用于后天致盲的殘疾人。由于許多盲人是天生的盲文，普及率并不是很高，無法達到盲人使用的普及率，且盲文也有國界，語言轉換也是個問題。

（二）全方位感知周邊情況的Ustraap手環

Ustraap的手環不僅能識別路上的障礙物，而且，它還能判斷障礙物是否屬于硬物。比如，當它檢測到灌木叢的時候，比辨識到墻壁發出的聲音小。手環還能夠感覺到地面上的突出物，甚至是穿戴者后面的東西。總之，當盲人戴上手環之后，就能全方位感應到周邊情況，得到最有效果的幫助。雖然它很小巧，設計也很美觀，功能也很出眾，但是其缺點是成本較高功能單一。endprint

（三）健康監測和人互動的Jawbone UP24

Jawbone uP24提供大、中、小三種尺寸，以適合不同人的手腕。其防水功能可承受淋浴和洗碗，其操作也非常簡單。環繞在手腕上的橡膠智能手環配戴非常方便而且非常舒服，還可以監測睡眠，收集運動數據。利用不連續震動和使用者交流。耳機接頭需要通過UDB轉接頭來進行充電。

（四）通過掃描轉換語音播報的Finger Reader

這是一款由麻省理工學院研制出的名為Finger Reader的智能手環，它可以幫助盲人閱讀書上的印刷文字，甚至電子書上的文字也能識別。其外形像一個環圈，內置攝像頭，通過掃描將文字變成語音大聲朗讀出來，出現手勢錯誤或是換行都有提醒。

四、盲人體感手環設計的技術需求

（一）環境監測

能夠感知人群密集度，感知障礙物離自身的距離及障礙物的硬度，了解自身所處周圍環境，通過震動頻率及大小來告知使用者避免其撞上障礙物。盲人戴上手環之后，就能全方位感應到周邊情況，得到最有效果的幫助。

（二）導航功能

通過語音輸入地點使用GPS導航功能，可以讓使用者通過語音播報到達目的地。

（三）通話功能

通過手環語音撥號功能向聯系人通話，將手機與智能手環相結合，滿足視障人群在外出過程中聯系家人朋友的需求。如果在外出時遇到安全問題會通過手環緊急聯系人撥打電話，并向對方手機發送實時定位消息，能夠使緊急聯系人在第一時間找到自己并得到救助。

五、盲人體感手環設計

（一）盲人體感手環的功能設計

通過調查問卷分析可知盲人朋友比較重視在佩戴安全手環之后的安全性，舒適度及佩戴簡單等問題。通過頭腦風暴進行思路的擴展，篩選草圖方案，最后確定了這一款手環（圖1）這款智能手環具有人群與障礙物感應裝置，GPS語音導航，GPS實時定位，通話及緊急聯系人的功能，此體感手環配有觸屏屏幕，利用盲文觸點獲取信息。表帶為了佩戴者使用方便，采用啪啪手環原理，佩戴者只需稍加施力做成彎曲狀就可以扣在手腕上，滿足不同尺寸的需求，整體外形寬度適中且具有一定趣味性。

（二）盲人體感手環的材質

材質選擇橡膠，環保無毒、耐熱性、耐寒性、防水防潮性、防滑。產品設計獨特，款式多樣，花色多樣；色澤鮮艷，極富裝飾性；柔軟舒適，可隨意放置，可常期性與肢體接觸：易裁剪鋪設，易清洗；回彈性好。舒適度能夠達到佩戴者的需求，且價格合理，也保護內部電子硬件設備的安全，質量較輕，不會增加佩戴者負擔。

（三）盲人體感手環設計的效果圖展示

根據前期的調研將此款盲人體感手環的外觀顏色設定為純色，有紅、黑、綠、白等，盲人眼睛情況也分很多種，大部分有感光度，也能感受到色彩，他們也渴望有多彩的生活，所以顏色選擇上偏鮮艷一些（圖2）。

（四）盲人體感手環創新設計

從佩戴方式上，由于視覺的障礙，佩戴方式應盡量簡單且不會從手腕脫落，基于幾方面的考慮大膽設想了小時候玩的啪啪圈，利用啪啪圈原理解決佩戴方式繁雜不安全的問題。從功能上，這款盲人體感手環具有GPS語音播報、通話、感應人群密集度以及盲文顯示屏，并且利用USB接口充電非常方便。從外觀上，對于任何人來說，身上所佩戴的物品不僅要達到功能的完善還要起到裝飾的作用，盲人朋友也一樣注重自己的佩戴物品的裝飾性，所以在外形的設計中利用了模塊化和整體與局部關系的設計想法；在按鈕的設計上采用凸起的方式增加使用者的觸感，從心理上給使用者全方位的感受，不僅可以聽到還可以摸到，也使產品有更大的使用率（圖3）。

結語

隨著社會的發展，科技的進步，國家高度關注特殊人群，為提高視障人群生活質量，充分了解視障人群的生活，學會關心與尊重這個特殊群體，提高出行安全，幫助他們融入社會，讓他們活的更加幸福和有尊嚴。同時設計師也將本著以人為本的設計原則為解決更多生活問題而進行設計。在未來不久的時間內，盲人體感手環的設計也會更加完善，真正實現以人為本的思想設計產品，這不僅僅是設計師對視障人群的關愛，也是全社會對特殊人的高度重視和關愛。endprint