接觸式數字體溫計的概念設計

任睿 石潔

摘要：為解決用戶在使用接觸式數字體溫計過程中所遇到的問題，提升用戶體驗，從而進一步促進普及數字體溫計。本設計以人性化設計為基礎，基于“發現問題，分析問題，解決問題”的設計思路進行接觸式數字體溫計的概念設計，通過比較分析，從用戶需求與體驗的角度來考慮問題，客觀性功能選取，人機設計優化與設計創新，運用rhino軟件建立三維模型。得到三維模型。本設計為數字體溫計產品的開發提供參考，進而促進數字體溫計的發展與普及。

關鍵詞：數字體溫計;接觸式體溫計;概念設計;人性化;醫療產品

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2020）03-0033-03

引言

隨著現代生活水平的不斷提高，人們對輔助醫療產品的需求也在不斷提高。體溫計作為家用輔助醫療的代表性產品，用于人體疾病的診斷與治療。自16世紀體溫計發明以來，隨著電子技術的發展，體溫計已經從傳統的水銀體溫計逐步的向數字體溫計、紅外線體溫計進化。目前，我國是世界上最大的水銀體溫計制造和使用的國家，水銀體溫計不僅在醫療領域被廣泛使用[1]，90%以上的家庭也會長期儲備體溫計。但是，隨著水銀體溫計的大量普及，其弊端也在日益顯露。水銀是一種對人體及自然有嚴重危害的有毒重金屬，水銀體溫計破碎后，如果沒有及時的收集、處理，很快便會揮發到空氣中，水銀蒸氣有很大的毒性，通過人的呼吸道可進入神經系統，使人中毒，如果不小心碰到皮膚上也能進入人體，危害人體的健康。2015年世界衛生組織推行“全球醫用汞消除計劃”，倡議全球7年內淘汰水銀體溫計，因此近幾年一直有環保組織在提倡使用數字體溫計。基于數字體溫計的急需全面推廣背景下，設計一款適合用戶的數字體溫計顯得十分重要且必要。

一、體溫計比較與分析

（一）數字體溫計與水銀體溫計比較與分析

水銀體溫計（圖1）價格低廉，使用方便，穩定性高，示數準確，但是，玻璃易碎和環境污染問題不容忽視，測量溫度需要時間較長，對于疾病患者、老人和嬰幼兒使用不便，數值讀取難度高，外觀形態較為單一。與傳統的水銀體溫計相比，數字體溫計成本較高，示數準確度相對較低（受電子元件和電池性能等因素的影響），穩定性較低。但是數字體溫計具有更多的智能功能和特性，如數字顯示，語音讀數，數值記憶，發燒預警，額溫耳溫，藍牙傳輸，健康小貼士，親情關護，醫療服務云等功能，并且數字體溫計讀數清晰方便，攜帶方便，外殼采用樹脂材料不易損壞，外觀新穎，更符合家庭醫療產品的特點。

（二）數字體溫計中的接觸式與非接觸式比較分析

關于數字體溫計的測量方法，可以分為兩種類型，一種是接觸式溫度計，另一種是非接觸式溫度計（圖2）。人體自身會不停地輻射出熱紅外線，非接觸式數字體溫計就是利用紅外線探測器來測量人體體溫。非接觸式體溫計除了具有測量體溫靈敏快捷，操作簡單的優勢以外，還能避免由于未能及時對體溫計消毒而造成的交叉感染，大多用于大范圍人群發熱疾病患者的排查。但是非接觸式數字體溫計容易受環境因素影響，誤差相對較大[2]。數字接觸體溫計是指與人體皮膚直接接觸的數字顯示體溫計。數字接觸式體溫計通常使用由高靈敏度電阻器制成的溫度傳感器，將電信號轉換為數字顯示溫度，更廣泛地應用于家庭以及醫療場所。誤差一般在±0.1°C范圍內，對于診斷病情可以忽略不計。雖然傳統的接觸式數字體溫計顯示數值會受電子元件和電池供電狀況等因素影響，但是隨著技術的發展，這一缺點已經被克服【3】。在我國的家庭中，由于水印體溫計是接觸式的，人們對于接觸式的操作方式更為熟練和依賴，因此，在購買電子體溫計時器時，數字接觸式體溫計已成為首選。接觸式體溫計測量人體內的體溫，主要測量點是口腔，腋下和直腸，每個部分的溫度存在差異。口腔測量體溫，由于處于唾液環境，導致衛生差很少有人使用，而直腸測量體溫所需時間長，浸入式測量衛生差，用戶體驗性差，因此腋下測量為當下最為主流的測量方式。

二、接觸式數字體溫計市場現狀與產品分析

接觸式數字體溫計在功能設計方面可以體現出較高的技術水平。經過對接觸式數字體溫計的認真調研與分析，作者發現體溫計設計正在向健康化、人性化、簡潔化、智能化發展，體溫計的造型設計種類較少，大多形式追隨功能，實用性強。

目前市場上接觸式數字體溫計更被人認同。更有專門為嬰兒、老人、孕婦等特殊人群設計的體溫計，突顯更為人性化的設計。經過對比市場其他品牌，九安品牌（圖3）的接觸式數字體溫計最具有代表性，其設計獲得了紅點及IF大獎，嬰幼兒與成人都可用;柔軟探頭：可以彎曲探頭，緊密貼合不滑落;蜂鳴提示：蜂鳴提示：測量結束自動發出蜂鳴提示，不用等待避免遺忘查詢結果;口腔、腋下雙部位測溫：為滿足不同地域人群測溫習慣;LCD大屏數值顯示：老人與孩子也可以輕松使用，避免誤讀;數值記憶：前次記憶功能，方便前后測溫數據對比。這款九安數字體溫計利用灰白雙色，外觀設計簡潔干凈。市場上接觸式體溫計還有能與手機信息同步的智能體溫計，為用戶提供更為詳盡的云端醫療服務。經過調研可以歸納出以下幾點：1.國內家用接觸式數字體溫計功能上十分健全，可以滿足人們的需要;2.溫度傳感器的技術在接觸式數字傳感器的設計上具有關鍵性的作用，人們更需要測量時間短、精確度高的體溫計;3.外觀設計上，整體造型同質化嚴重，需要滿足實用性、功能性等方面需求。發現的問題：由細小探頭與較大塑料外殼組成接觸式數字體溫計，人們將體溫計夾在腋窩時，需要3分鐘左右的測量時間，胳膊無法活動處理其他事情，同時也會產生不適感。作者認為解決這一問題，以人的心理需求為起點，充分滿足人們的心理、生理需求，建立人與體溫計的和諧關系，全方面發揮體溫計的性能，有一個更為人性的接觸式數字體溫計設計是十分有必要的。

三、接觸式數字體溫計的概念設計與創新

作為家庭輔助醫療設備的接觸式數字體溫計，應當秉承“以人為本”的理念進行人性化設計。人性化設計理念隨著人們需求的變化而變化，滿足不同人群的使用需求。人性化設計的產品要適合使用對象，而不是讓使用者去適應產品【4】。這就需要通過對用戶心理和行為方法進行研究和分析，了解人們的需求，以及對現有體溫計產品的不滿之處，通過對產品的功能、造型、色彩、結構、材料等各個方面的改良或創新，設計出契合用戶需要的產品。

接觸式數字體溫計由溫度傳感器（熱敏電阻）、顯示屏、按鍵及電池等部件構成，不含水銀成分。溫度傳感器利用電阻率隨溫度變化而變化的特性，來測量人體的溫度。經過數字信號或電信號轉化，被微處理器識別后在顯示屏顯示、記錄已測溫度數值。隨著先進技術的發展，溫度傳感器變得更加多樣化，溫度精度更高并且反應速率的測量更快。使用數字溫度計測量體溫的時間較短，使用簡單，具有良好的安全性。在使用接觸式數字溫度計前，必須在溫度計與身體接觸區域使用酒精進行消毒，以降低各種疾病病毒傳播的可能性。

接觸式數字體溫計本質上是輔助醫療產品，設計的目標是減緩人們使用接觸式體溫計時胳膊的不適感，同時能夠提高胳膊的活躍度，并且吸引更多的人能使用數字體溫計而放棄水銀體溫計。以人為本的人性化設計理念針對的是產品的易用性與體驗性。依據人性化設計理論，體現體溫計無論在功能、心理還是審美等層面都會對人以尊重與關懷，重視人的情感需求，進行現有功能模塊確立與人機設計優化。

（一）功能模塊確立

在產品功能的選擇上，產品的易用性和體驗性更為突出。易用性反映在產品設計的使用效率上，需要充分考慮操作方式、功能應用等方面符合目標人群，確保產品易學、易用與好用。體驗性反映在產品設計的使用細節上，體現在觸覺、視覺在人心理產生的影響，使產品突出安全、舒適、高效等特點，避免操作出現問題而出現重復勞動的現象，給用戶帶來心理負擔。接觸式數字體溫計的主要功能就是監測患者體溫，在此基礎上，增加LED液晶顯示屏、蜂鳴器以及LED提示燈，減少用戶在使用過程中由于讀數不精確、時間不準確和難以判斷體溫是否異常給用戶造成的不良體驗，雖然增加了其余的輔助功能，但是操作簡單，給用戶帶來方便、省心且舒心的監測體驗。以下是對接觸式數字體溫計進行功能設計及基本模塊確立：

1.溫度傳感器：多溫度傳感器采集用戶人體溫度，獲取相應信息并傳輸。

2.LCD液晶顯示屏：顯示測量數據，可記憶測量數據，方便用戶進行多次溫度數據對比。

3.蜂鳴器：后臺編程提前對體溫計進行測量時間設定，當用戶測量時間結束時自動啟動蜂鳴提醒，使用戶放心測量，不必擔心時間長短。

4.LED提示燈：后臺編程預先設定體溫計正常數值區間，如果溫度不在設定范圍內，用戶將收到特殊顏色反饋，進而使用戶及時作出有效判斷。

（二）人機設計優化與設計創新

德國Sturl-gart設計中心針對某一產品是否符合人體工學的問

題，設定了如下評價標準：產品好用與否;產品是否能匹配于人體尺

度、形狀;各操作環節與顯示單元實用與否;使用者在實際操作過程

中是否會出現意外傷害，如果用錯，有無危險;各元件完成安裝后，是否方便辨識;產品是否方便修理、保養、清洗等【5】。該評價標準可以用于分析和捕獲用戶的使用習慣和操作流程，并有效地分析用戶和產品之間的關系，這是人性化設計的基礎。例如：體溫計在腋窩環境的狀態，人應用產品的舒適性，產品的使用安全性等。好的外觀造型設計能夠給人帶來更好的使用體驗，深入了解用戶的基本特征，是設計的基礎，人性化的設計可以減小人與產品的距離感。因此，人性化設計必須符合人們的審美趨勢，并遵循合理的人機關系。好的設計可以給患者帶來更積極的心理感受。

1.結構創新。增大接觸式數字體溫計與腋窩的接觸面積，實現多溫度傳感器代替單一溫度傳感器，加快測量體溫速度，減少測量時間，進而減緩長時間測量體溫帶來的不適感。為了確保有良好的用戶體驗，使人能夠更容易地夾好體溫計，制作1：1油泥模型，將模型在不同體態、不同年齡的群體中進行測試，通過訪談進行用戶體驗滿意度的測量與記錄，對模型的大小尺寸、形態弧度、抓握手感等進行反復調整，直至滿足用戶對體溫計使用的舒適性的需求。測量方式如圖4。

2.燈光帶設計。采用燈光帶對體溫計表面進行合理分割，內部裝有LED提示燈，增強實際顯示效果，提高體溫信息反饋效率，利用燈光的色彩變化傳遞信息，可以使體溫計與用戶之間更好地建立聯系與溝通。體溫計的燈光帶通過隨溫度變化而變化，來完成與用戶的人機交互，無論白天還是沒有燈光的黑夜，還是面對家庭里的什么年齡段的人群，都能夠更為直觀地向用戶反映體溫是否處于正常范圍。

3.造型設計。圓潤的蛋形包裹設計，更為趨向于生活化，從而擺脫生硬的形態造型，當用戶在手握體溫計時，圓潤的蛋形體溫計將與掌心全面接觸，猶如手握雞蛋的滿足感，滿足用戶的使用觸感需求，在造型方面讓患者能夠消除不安情緒，轉為主動積極的心理影響。由于體溫計在家庭中的使用人群相對復雜，參考水銀體溫計的易碎性，為避免體溫計從手中或腋窩脫落，故而在體溫計采用磨砂金屬接觸區域包裹光滑塑料機體，增加體溫計與手掌和腋窩的摩擦力，進而通過不同的材質來劃分不同的使用區域，磨砂的則更突出了重要的功能區域，其質感與紋理能夠增強體溫計與人的親近感。針對形式美法則要區分好產品主次的視覺效果，整體色彩要簡潔舒適，避免混色過多【6】。在色彩的應用上，摒棄傳統的黑白簡單色調，合理營造安穩之氛圍【7】。選用柔和的色彩，配合燈光帶的色彩變化，符合輔助醫療產品的常用色彩，適當地選用冷色與飽和度較低的顏色，有利于平和患者的焦躁心態，優化色彩人機關系。rhino建模效果圖，如圖5。

4.界面設計。人機界面是反饋體溫信息的重要窗口，確保界面的易識別性，字體加粗加大，不附加其他信息，顯示信息力求清晰明確，符合用戶使用電子設備的行為習慣。體溫計采用單個按鈕操作，尖端的按鈕開關可以方便用戶快速操作，使體溫數值復位。用戶體驗的定義是“人們對于針對使用或期望使用的產品、系統或者服務的認知印象和回應”。通俗來講就是“這個東西好不好用，用起來方不方便”【8】。針對一些使用過程中的痛點，對人機關系進項優化，對功能做了較為客觀的增加。總之，從用戶的需求出發，傳統體溫計的不足之處會通過創新改良，盡可能滿足現代人的使用需求，同時傳達產品的正確價值。

結語

隨著社會各界對水銀體溫計禁止的呼吁，各國逐漸采取禁止措施，這使數字體溫計逐漸能成為體溫計發展的主流趨勢，技術的更新迭代使得數字溫度計變得越來越多樣化。本文對不同種類體溫計的分析，以及對現有接觸式數字體溫計的調研，歸納了數字體溫計的發展趨勢，定義該產品是一款接觸式數字體溫計，用于測量人體腋下體溫，以人性化設計為基礎，從用戶需求與體驗的角度來考慮問題，客觀性功能選取，人機設計優化與設計創新，對接觸式數字體溫計進行概念設計，為數字體溫計產品的開發提供參考，進而促進數字體溫計的發展與普及。

參考文獻

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