基于人機工學的自助餐廳視覺結算設備尺寸研究

摘 要：視覺結算設備是一種基于圖像識別技術的，可幫助自選餐廳顧客完成菜品自助計價和支付的智能產品。該產品剛推出不久，仍存在一些易用性問題，其中包括設備尺寸未被合理化和規范化的問題，既影響設備使用，也不利于設備的迭代。本文通過分析我國成年人體尺寸數據和用戶使用習慣，結合調研確定影響視覺結算設備尺寸的設計因素，可以對視覺結算設備尺寸的設計提出科學有效的建議。

關鍵詞：自助餐廳;視覺結算設備;人機工程學;易用性

1 研究背景

產品是被人們使用的，其所具有的一切性能都要以符合人使用需求和習慣為出發點進行設計，所體現出來的人化原則包括產品的實用性、易用性、經濟性等。[1]然而視覺結算設備自誕生到現在一直存在一些易用性問題，其中設備尺寸的合理化設計是基礎。為了提高該產品的實用性和易用性，大多數學者會采取人機工程學理論結合用戶的使用習慣設計產品，使產品更加符合人的生理特征和人體尺寸，讓用戶使用起來更加方便、更加舒適。

2 自助餐廳視覺結算設備產品分析

視覺結算設備是一種基于圖像識別技術的，在餐廳幫助顧客完成菜品自助計價和支付的智能產品，目前的主要客戶為公司企業和學校單位等團體。視覺結算設備主要包含兩大部分，一是結算臺主體，結算臺面上包括等候區、識別區和支付區，支付區嵌入一卡通卡機以及手機支付掃碼機等。二是識別模塊，識別模塊包括菜品識別攝像和信息顯示屏幕，其中信息顯示屏頂端附帶有人臉支付的識別鏡頭。識別模塊與結算臺主體通過支柱連接，因此整臺設備由上到下分別為菜品識別攝像頭、屏幕和結算臺面。核心的操作流程是，用戶將菜品放置于識別區，菜品識別攝像并通過屏幕反饋信息，用戶確定結算信息無誤后，通過人臉支付或其他方式完成支付，最后取走菜品。

3 視覺結算設備尺寸設計分析

3.1 用戶使用視覺結算設備的行為習慣分析

該設備的用戶有兩類，第一類為餐廳顧客，第二類是設備管理員。其中顧客是主要用戶，其行為習慣為：手持托盤，自然放置于識別區;關注屏幕的結算信息;點擊屏幕確認完成人臉識別支付;手持手機或一卡通于結算臺面支付區完成支付。另外，設備管理員的使用習慣為：手動對新設備的鏡頭進行焦距校準;采集新菜品，需要一邊調整菜品在識別區的位置，一邊觀察屏幕信息，保證菜品位于鏡頭正下方;其他運維方面的操作都會在屏幕上進行。

因此，影響操作的人體尺寸因素有身高、眼高、肩指距、胸深、肘高、會陰高。

3.2 視覺結算設備相關的人機尺寸數據

根據客戶提供的用戶資料，發現該設備的用戶，包括高校學生以及企業單位職工等，男性用戶年齡基本處于18～60歲，平均身高為1750mm;女性用戶年齡處于18～55歲，平均身高為1630mm。對照GB-10000-88 《中國成年人人體尺寸》，男女性用戶平均身高對應的百分位數為90，對應的相關尺寸為：男身高1754mm，女身高1640mm;男眼高1643mm，女眼高1522mm;男手舉最高點2242mm，女手舉最高點2096mm;男肩高1435mm，女肩高1333mm;男上肢前伸長879mm，女上肢前伸長805mm;男胸深312mm，女胸深292mm;男肘高1079mm，女肘高1009mm;男會陰高840mm，女會陰高779mm。

3.3 視覺結算設備合理化尺寸的確定

根據上文所列的相關人體尺寸，結合實際的使用情況修正，可以設計設備的關鍵尺寸。菜品識別攝像頭離地的距離H1應符合1754mm≦H1<2096mm，考慮女管理員也便于調節攝像，因此設計H1=1754mm。人臉識別鏡頭的高度H2應符合1522mm≦H2<1750mm，考慮鏡頭能直接拍攝到大部分男女用戶而不需大幅調節角度，因此設計H2=1600mm。屏幕低點離地距離H3應符合1333mm≦H3<1522mm，考慮矮小的女用戶能自然觀看并點擊屏幕，因此設計H3=1333mm。結算臺面離地高度應符合779mm≦H4<840mm，考慮放置和取走餐盤時，減少用戶彎腰的情況，因此設計H4略高于女會陰高，H4=800mm。桌面臺的最大寬度L1應該結合女用戶的上肢前伸長以及屏幕和支柱的厚度進行計算，其中女上肢前伸長減女胸深的尺寸為512mm，另外考慮手臂自然彎曲為舒適姿勢，引起設計屏幕離結算臺有邊緣的長度為500mm。加上支柱和屏幕硬件的厚度，設計L1=650mm。識別區的長寬尺寸L2和L3，依據托盤的平均值，以及算法的約束，分別設計為370mm和500mm。付款區和識別區的距離L4設計為60mm，能保證識別區剛好進入用戶的俯視視野，可提升用戶的支付操作效率。

根據H1的尺寸，加上攝像盒子的高度，可以設計設備的總高為1854mm。根據L3和L4的尺寸，加上等候區以及支付區其他印生產需要的尺寸，可以設計設備的總長度為1300mm。所以最終設備的總體尺寸為1300mm*650mm*1854mm。

4 結論與展望

根據視覺結算設備的實際用戶情況，包括使用行為情況等，結合《中國成年人人體尺寸》的相關尺寸數據，可合理地分析并設計出該設備的關鍵尺寸，包括其長寬高以及其他重要部件的定位尺寸。本文既科學有效地解決了該設備因尺寸不適導致的易用性問題，也提供了產品后續迭代的重要尺寸設計依據。以人機工程學層面作為思考，工業產品操作裝置充分展現出了對產品自身功能以外附加值，就產品自身附加值而言，其主要體現了公平的便捷性。[2]在往后該設備的升級中，希望后續設計者能繼續依據不同使用場景的特殊性，結合用戶情況不斷優化視覺結算設備的易用性。

參考文獻：

[1] 許喜華.工業設計概論[M].北京理工大學出版社，2008.

[2] 莊妃.工業產品設計中的人機工程學[J].高等教育，2013，8（08）：203-204.

作者簡介：馮維哲（1992—），華南理工大學設計學專業研究生在讀，研究方向：信息與交互設計。