面向視覺障礙人士的電子輔助出行設備設計研究

鄭翀

關鍵詞：視障人士;出行;輔助設備;手杖

隨著智能化時代的到來，視覺障礙人士（包括全盲生、弱視生、視多障生）的生活水平逐步提高，也開始追求生活品質，對外面的世界有了更多地向往，視覺障礙人士這一特殊群體也越來越受到社會的關心。視覺障礙人士對知識的渴望促使他們走出家門對未知領域進行探索，而現實生活中盲道被自行車或汽車占用、被破壞的情況屢見不鮮，對視覺障礙人士出行來說無疑造成更多地阻礙。通過網絡調查研究發現，我國每一年會出現新視覺障礙人士大約45萬人，低視力135萬，相當于每分鐘就會出現1個視覺障礙人士，3個低視力患者。視覺障礙人士的數量在不斷地增多，但國內對于視覺障礙人士出行輔助設備卻為空白。視覺障礙人士受限制于自身的生理和心理條件，在出行上有很多的困難與不便。因此，基于研究視覺障礙人士的身心特征以及生活習慣，設計出更多針對性的電子輔助出行設備刻不容緩。

1視覺障礙人士的生理和心理特征

1.1視覺障礙人士的生理特征

正常人通過五感來感知事物，而視覺障礙人士有視覺的障礙，出行中存在諸多不便，在五感的體驗中以觸覺、聽覺為主，嗅覺視覺為輔的狀態。視覺障礙人士的觸覺集中體現在手、掌心、唇、舌尖等部位，這些部位較常人敏感兩倍。雖然視覺障礙人士無法看到物體的顏色，但可以通過自己的手部觸摸判斷材質、形狀、大小、溫度、硬度等在腦海中形成印象。根據唐納德·A·諾曼在《設計心理學》一書中提出的三層次，本能的，行為的，意識的層面。視覺障礙人士在出行中下意識地依賴盲杖或其他輔助產品的引導，靠手的感知和耳朵所聽到的信息直接認識事物，屬于本能層面缺乏安全感的反應。在行為層面，多次遇到地面障礙物時的信息反饋，在記憶中會留有印象，在下次出行中對腳步的速度進行調整;在視覺障礙人士的意識層面，記憶中留有最初對世界的認識，能夠根據記憶在腦海中再現各種形象。

1.2視覺障礙人士的心理特征

通過網絡及訪談法對視覺障礙人士的心理特征研究發現，他們的情感非常豐富。除去視覺感官，視覺障礙人士其他部位的感受比正常人更敏感，這也使其內心負擔加劇。視覺障礙人士擁有強烈的好奇心，他們對周圍的一切事物懷抱一種新奇有趣的心理狀態，在自主出行中急需了解更多的信息，如應左轉還是右轉、現在是紅燈還是綠燈。另外，研究表明，大部分的視覺障礙人士有著比正常人更優秀的記憶力但至今尚未完全開發。視覺障礙人士的內心比常人缺乏安全感。從視覺障礙人士的感知特性考慮，他們渴望接觸新事物，但對陌生的事物抱有緊張焦慮和害怕的情緒，具有易變性。在行走時通過敲擊地面來助行以提高安全感。同時也提醒其他路人的注意避免碰撞。視覺障礙人士內心是孤獨的但具有強烈的自尊心。視覺障礙人士想要受到別人的關愛，對他人有一種強烈的依賴感，但他們也希望受到和常人一樣的待遇，不希望被特殊對待。種種特征都為我們研究視覺障礙人士電子輔助出行設備提供了依據。

2面向視覺障礙人士的電子輔助出行設備分析

2.1電子輔助出行設備總體分析

通過網絡調研發現，國內外現有的電子輔助設備總分為五大類。分別是視覺障礙人士安全類產品，如視覺障礙人士手表、導盲犬、視覺障礙人士手杖、視覺障礙人士耳機、觸覺手套等;視覺障礙人士健康類產品，如視覺障礙人士手環、視覺障礙人士輪椅、視覺障礙人士藥盒等;視覺障礙人士閱讀類產品，如視覺障礙人士閱讀器、視覺障礙人士手機等;視覺障礙人士娛樂類產品，如視覺障礙人士魔方、視覺障礙人士象棋等。從知網了解到，國外對視覺障礙人士出行電子輔助設備設計更全面。有利用聲波原理的電子導盲犬，但是其培訓費就高達10萬，另外在法國，有利用GPS實時監測定位的電子設備，以及加拿大利用超聲波測障礙物的拐杖等案例起到了很好的輔助作用。雖然滿足了部分視覺障礙人士的需求，但這些產品技術先進的同時價格不菲。

2.2現有電子輔助出行產品分析

筆者對國內外現有的視覺障礙人士手杖這一出行輔助產品進行市場調查后發現，視覺障礙人士手杖的款式功能局限。以“Touch-E”這款助行產品為例，這款產品運用了超聲波觸感設計，從產品動靜態進行分析，前置的輪子設計有利于視覺障礙人士在向前走的狀態下先感測到周圍環境。當檢測到前方有障礙物時，經過處理將三維的環境映射到觸點陣列上，視覺障礙人士通過指尖觸感的變化，來獲取到周圍的環境信息。在視覺技術和語音技術進行安全提示，不同的聲音和不同的震動產生了雙向的人機交互。但從產品使用時的動態可以看出，這款手杖的攜帶不方便，功能單一。在材料的選擇上，冰冷較硬的塑料不能給視覺障礙人士帶來很好的舒適度。

視覺障礙人士機器人，通過紅外線和超聲波進行感應、規劃路線，檢測臺階進行導航;視覺障礙人士魔方結合盲文與材質的不同，引導視覺障礙人士至使用區域，在觸覺上調動視覺障礙人士的積極參與性，增加了趣味性;視覺障礙人士手表通過凸起的指針來告知視覺障礙人士時間;視覺障礙人士眼鏡利用探測技術結合聲音提示視覺障礙人士，還有概念設計的視覺障礙人士提示器等等極大地豐富了視覺障礙人士的精神世界。從過去的超聲波避障，到圖像傳感技術，聲音轉碼再到現階段的聽覺引導助盲系統，甚至到人工視覺。技術的進步讓我們也更有信心，加之國內市場消費者基數大，因此，手杖這一低成本的產品設計具有一定的市場潛力。

3面向視覺障礙人士的電子_手杖設計實踐

3.1視覺障礙人士手杖設計理念

結合市場上現有電子輔助出行設備的技術與視覺障礙人士的身心特征，本文進行了設計研究與實踐。產品的整體上圍繞視覺障礙人士易辨別、易使用為主旨進行設計。充分發揮了視覺障礙人士出行中的觸覺優勢和聽覺優勢，對手杖這一輔助設備進行了再設計。在這款視覺障礙人士手杖整體的設計上，堅持“少即是多”的設計理念，從形式和功能設計做到最簡化，向用戶傳達一種簡約美。在功能、結構、材料等細節進行設計，結合Touch-E產品的超聲波反饋方式，添加了照明、語音報時，聲光報警等功能，首先，使視覺障礙人士能及時避開行人、障礙物以及外來物體的危險;其次，能及時了解到天氣變化和時間。以簡潔明了的設計方式引導視覺障礙人士使用，手杖作為“眼睛”是視覺障礙人士可以信任的工具，讓出行更安全便利。

3.2視覺障礙人士手杖設計分析

本著“產品設計的目的是人而不是產品”，這就需要我們解決關于設計的本質問題：人與產品的形式關系的問題。效果圖如下（文中效果圖均由筆者本人繪制）。在設計上：（1）手杖整體以仿生式造型設計，通過人機工學的角度考慮，觀察和研究視覺障礙人士的手握方向和方式，以及大拇指所放置的位置，來設計按鍵的造型和位置。（2）在手杖的顏色選擇上，整體以黑色為主色調，給人一種簡約且穩固的感覺，醒目的紅色按鍵代表報警按鍵。（3）手杖的材質上，不同的材料會帶給使用者不同的感官體驗。借鑒視覺障礙人士魔方的形式，在手握以及手杖底部腳墊處，采用柔軟的硅膠式設計，增強了拐杖與地面的摩擦力，給用戶帶來一種柔軟溫和的感受，帶給視覺障礙人士一種親和力。（4）在手杖的立面設計大面積的太陽能LED燈，在出行上，讓路人能注意到視覺障礙人士，及時避讓。大面積太陽能板的使用解決了視覺障礙人士充電或換電池的困擾，由于太陽能板的蓄電方便，也方便了視覺障礙人士在時間和空間上不受限制地使用智能手杖。（5）從產品的人機交互設計上考慮，提升觸覺和聽覺感知來補償其視力的不足。參考視覺障礙人士手機的設計，在手杖頂部為增大摩擦力，設計凹凸的顆粒狀肌理，既起到按摩手掌的效果，也起到防滑作用，強化了震動時觸覺的感知效果，結合弧形的手握形式使用戶有更舒適的體驗。（6）從情感化設計原則考慮，在手杖頂部設計了三角形的形式按鍵，這個標識的作用是在視覺障礙人士遇到緊急情況時第一時間選擇的聲光報警按鍵，按鍵的位置設計在手握時的掌心位置，給使用者一種安全感。不僅調動了其觸覺，也發揮了聽覺的作用，充分體現了對視覺障礙人士的關懷，履行了作為一個設計師的社會責任。另外手杖高度常規尺寸為55cm，可伸縮至最大尺寸為135cm，通過旋轉拉伸的方式加長，使用者可以根據不同年齡的不同身高來調節到最適合的長度，如圖1。

4總結

智能化的發展，對電子輔助出行設備的研究與設計旨在立足于視覺障礙人士的感官特性，將盲杖與智能技術相結合，將信息最大化，并更好地解決視覺障礙人士出行中與手杖人機交互的問題。積極開發探索視覺障礙人士這一群體感官感知及其他未知領域的新資源，使他們能夠在使用小產品時感到極大的溫暖和安全感。不僅在視覺障礙人士出行的輔助設備，甚至于學習、生活等全方位地為視覺障礙人士提供真切的便利，相信不久的將來，視覺障礙人士肯定也能和正常人一樣生活。