基于多感官通道反饋的視障者家用飲水產品設計研究

劉 菲， 朱兆華

（中國礦業大學 建筑與設計學院， 江蘇 徐州 221116）

0 引言

近年來，我國加大對無障礙公共設施及環境的建設，重視改善弱勢群體的生活水平。 視障人群由于其視覺通道缺失，使其在日常生活中會面臨諸多不便，他們難以通過視覺通道，獲取外部信息，及時得到反饋，對下一步行動做出判斷，從而導致行動的遲緩或是面臨操縱不當造成的傷害。 目前， 針對視障人群所進行的無障礙設計研究，涉及到視障人群基本生活的各個方面，包括針對視障人群外出購物、乘坐地鐵時的交互導向設計[1]；針對視障者的觸覺認知輔助教育設計[2]。 通過借助其他感官通道，為視障人群的動作提供反饋，使其做出更高效率的判斷。 針對市長認為人群使用飲水機這一行為進行研究，視障人群會面臨難以對準出水位置，控制水量，導致接水過程中，水過滿溢出，水溫偏差大；按鍵操作困難。 通過對視障人群居家的飲水行為進行調研，利用CJM 及AHP法挖掘視障人群在飲水過程中的痛點和需求。 結合多感官通道反饋，借助觸覺認知，改變飲水機的外觀和操作形式， 為視障人群提供操作簡潔、 操作明顯的飲水產品設計，提高其在日常生活中的體驗感。

1 視障人群的用戶特征分析

視障人群是指具有視力障礙的一部分群體， 其中包括完全喪失視覺認知能力的全盲人群；視力模糊，具有一定程度上的視力缺陷并影響到正常生活的弱視人群；無法準確識別色彩的色盲人群。 本文主要針對于全盲及視力缺陷嚴重的弱視群體展開設計實踐。

1.1 生理特征

由于視覺認知通道的受限， 視障人群往往在其他的感官通道擁有高于常人的靈敏性。 視障者在日常生活中更多借助于觸覺、聽覺、嗅覺、味覺形成對周圍環境的認知，但由于受到空間和距離的制約，其認知分辨率仍遠低于視覺通道。

1.2 心理特征

視障人群由于無法獲取視覺信息， 對于世界的認知會更加模糊、不安。 具有不確定性，在生活中會表現得孤獨、自卑、缺乏安全感、敏感、具有依賴性[3]。這些情緒源于他們自身的生理缺陷導致獲取信息的途徑及內容片面和遲緩。因此在設計時，應當有效加強產品與使用者的情感交互。

1.3 行為特征

在生活中， 視障人群完成各種操作需要依靠特征更加明顯、指示性更強的反饋，通過長時間的生活習慣所形成的肌肉記憶，能夠使他們完成基本的日常操作。

2 多感官通道轉化

用戶在使用產品的過程中， 對產品及交互的感知過程， 實際上是對整個產品設計過程及用戶行為的信息處理過程。 當用戶接收到通過設計師以產品為載體傳達的信息時，會通過判斷做出下一步行為的選擇。 在設計時，當涉及到多個感官通道的情況下要注意， 不同感覺通道的整體性以及產品信息的感知推斷。 即各通道信息反饋要清晰有效，同時要讓用戶在使用時易于感知推斷，做出判斷[4]。

視障人群由于視覺通道的缺失， 將其接受信息反饋的方式由視覺通道轉化為聽覺、觸覺通道，從而達到完成產品信息、使用信息或空間環境的通道轉換。

2.1 觸覺認知反饋

在人類的最基本五種感覺聽覺、嗅覺、味覺、視覺以及觸覺當中，觸覺是發展最早且衰退最晚的一種感覺。從具身認知的角度來看， 特定類型的觸覺接觸會讓個體體驗到安全感[5]。在對視障人群進行的產品交互設計過程中，使用觸覺認知反饋也是其中重要的設計方法。 視障者通過觸摸，或借助工具探測的方式，感知外部環境，借助所接觸材料的特定材質、形狀、溫度等，接受相應的信息反饋。觸覺反饋在視障者產品設計中應用廣泛，其應用包括日常生活中的日用品設計、 公共環境中的無障礙設施設計、針對視障兒童的早期認知教育設計等。圖1（a）是一款針對于視障人群設計的電磁爐灶Curva。在產品中增加凸起線條以便使用者確定鍋具放置的位置，防止燙傷，同時在按鈕處增加盲文凸起點表示其功能，使操作簡明清晰。圖1（b）為針對視障兒童所做的觸摸識字工具設計，使用柔軟可觸摸的材料，組合成為模塊化可移動的工具，借助高低落差，由家長設置不同的形狀或單詞，供盲童觸摸學習。完全借助觸覺感官代替視覺來接收信息，達到教育的作用。圖1（c）中李乾，李熠炫針對視障人群設計的液體藥瓶，通過預先確定量筒容量，按壓瓶蓋得到藥液。 解決了視障者服用液體藥品困難的問題， 增強了視障者生活自理能力[6]。

圖1 視障者觸覺認知設計應用案例

根據上述設計案例得出， 在對視障人群進行產品設計時，應當更加注重其產品的安全性，易操作性，通過設計產品造型，直觀地進行信息傳達，利用凹凸點和面為視障者提供觸覺反饋。

2.2 聽覺認知反饋

聽覺通道也是視障人群用來接收外界信息的重要通道之一。由于視覺通道缺失，視障人群的聽覺能力與視力正常人相較會更加敏感。在產品設計中，應用聲音交互通道可以拓展視障者在使用產品時的信息傳達。 聽覺代償設計應用在視障人群的產品設計中主要起到提示以及轉換文字信息的作用。將原本需要依靠視覺觀察到的信息，轉化為不同類型的提示音來進行信息反饋[7]。

2.3 通道轉化獲取交互信息

在針對視障人群進行多感官通道融合的產品設計時，應當注意產品的安全性、易用性、一致性、簡明性。

（1）安全性。 在對任何產品進行設計時，安全性都是被考慮在首位的原則之一。 尤其在針對特殊群體進行設計時，要充分考慮到設計對象在生理上的不便。在設計的過程中應當考慮到各種可能發生的意外情況， 針對特點用戶的生理特征，進行需求向功能的轉化設計，以減少失誤操作產生的概率，避免用戶在使用過程中受挫。盲人群體由于視覺機能缺失，感知與認知能力有所下降，在設計時更應當充分考慮其安全性。通過后期調研，整理歸納視障人群在使用飲水機時遇到的問題， 在后期設計實踐中加以規避。

（2）易用性。 在設計當中應用易用性應當做到，在特定的使用環境中，產品的性能能夠達到預期的效果，其使用與安裝的難度被預先限定在一定的范圍中， 并且能夠向使用者提供技術支持。在針對視障者設計時，能當能夠滿足這一人群和所處環境的適應能力。 在整個產品使用過程中，不會為視障者帶來不適、干擾[8]。

（3）一致性。 在產品設計中運用多感官通道反饋時，應當注意各個道傳達與反饋信息是始終保持一致的。 包括內容一致，傳達到位時間一致。 若信息內容不符合，則會產生額外的認知負擔，造成使用困惑。如使用者揮動跳繩計數， 用聲音通道獲得的報數應該與跳繩回轉一周傳遞給手心的感覺一致。信息傳達的時間需要保持一致，作業完成，反饋應及時跟進，而不能過快或是過慢地反饋動作結果。

（4）簡明性。當進行以觸覺反饋以主要反饋方式的產品設計時，要在用戶接觸產品時為其提供清晰特征性強的觸覺感受，這種感受往往體現在產品的形態、功能、材料和安全性等方面。由于視障者的觸覺感知更加敏感，因此在造型地處理上，要盡量能夠通過觸碰使他們直觀的地感受產品的外形并理解造型細節所傳達的信息。 通過使產品造型為視障人群提供凹凸感、溫度感、軟硬感、材料質感、輕重感等不同觸感來分別傳達差異化的功能信息[9]。

3 基于CJM 研究用戶問題點

3.1 CJM 法概述

CJM 用戶旅程圖是基于用戶體驗通過可視化的方式，研究用戶在不同階段的行為、交互、情緒、痛點，通過在完善用戶旅程圖的過程中確定痛點， 發現用戶與產品或系統之間可以加以創新及改善的機會點，如圖2 所示。

圖2 CJM 的創建

3.2 用戶調研及用戶旅程圖繪制

通過CJM 研究視障人群居家飲水行為，首先要確定目標用戶為不同程度的視力障礙者， 將調研對象確定為視障者及與視障者關系密切的人群。 對目標人群在選擇飲水產品時的行為進行分析， 組織問卷訪談收集目標人群在此歷程中的行為、心理感受及情緒變化，進行歸納整理，通過對不同階段進行定義并且填充所收集的數據，形成完整的用戶旅程圖，如圖3 所示。

3.3 問題及機會點研究

通過對目標用戶選擇飲水產品的行為進行分析，發現用戶在飲水交互過程中的痛點與機會點， 歸納得到用戶需求，尋找產品的服務價值，用戶在使用飲水產品時，主要會遇到操作反饋不明顯， 產品交互導向不清晰的問題。 如圖3 所示，通過分析歸納得出以上5 個機會點對應需求指標。

4 基于AHP 的飲水產品設計層次分析

結合上述多感官通道轉化的設計方法與CJM 得到的用戶需求作為設計切入點，歸納得出產品的一、二級需求，通過層次分析法得出權重值較大的設計指標，作為設計實踐的依據。

4.1 層次模型及判斷矩陣構建

通過對用戶需求進行調查、收集，結合前期借助用戶旅程圖得到的問題點和機會點建立用戶需求遞階層次結構，將產品設計一級需求歸納為功能、交互、定位、審美、安全五大方面，如圖4 所示。

圖4 用戶需求層次分析

對用戶需求權重分析。 運用AHP 法構造判斷矩陣對各要素進行兩兩比較， 確定各需求要素對于用戶需求的權重值。 構建A=（aij）矩陣，表示因素i 和因素j 相比的重要程度，其中 的aij取值為1、3、5、7、9 及其倒數表示，如表1所示[10]。

表1 設計需求權重值分析

表2 隨機一致性RI 表格

通過分析第二層級各指標的權重值， 對其重要性進行排序可以看出， 視障人群在選擇飲水產品時會更加注重產品的功能需求及交互需求，在設計時要從A11、A13、A22、A23、A31、A52 方面重點考慮產品的形態及功能。

4.2 一致性檢驗

在利用AHP 法進行權重計算時，為避免出現極端情況，在計算每一層指標的權重之前都需要進行一致性檢驗，采用幾何平均法、算數平均法等計算方法求出用戶需求權重，以及判斷矩陣的最大特征根λmax，并進行一次性檢驗，用CI 表示一致性指標，CR 表示一致性比率，檢驗如下：

通過計算得到CR=0.04200＜0.10，因此本次所研究的判斷矩陣滿足一致性檢驗，計算所得權重具有一致性。

5 設計實踐

5.1 設設計原則

針對視障人群所設計的飲水產品應當具備方便調溫、 水杯易于準確放置且能夠通過清晰特征明顯的按鍵進行控制，并可以借助聲音或語音進行反饋提示的特征。整體造型以簡單為主，從心理層理給視障著以安全感。做到設計信息簡單清晰、多通道信息傳達一致、感官反饋特征明顯三個設計原則。

5.2 設計分析及效果圖展示

通過綜合考慮AHP 分析結果，將排序為前六的需求進行功能轉化，設計出的產品如圖5 所示。 在設計當中，將出水開關使用顏色進行區分，橙色表示熱水開關，黑色表示常溫水，便于非視障人群使用辨認。并且在開關按壓出，設計盲文凸起，如圖6 所示。 每個開關分別設置三個擋位控制出水量，分別為50ml、100ml、150ml。出水結束后開關自動旋轉至頂部，并發出提示音。 在底部增加托盤，托盤中設計為內凹形且有環狀凹槽，協助用戶放置杯具。

圖5 效果圖

圖6 按鍵盲文突起

6 結束語

本文首先分析了在針對視障人群進行產品設計時，所運用到的觸覺反饋、 聽覺反饋的運用以及多感官通道轉換的方法，利用CJM/AHP 方法提煉歸納視障人群在使用飲水產品時的需求。 結合上述多感官通道轉換反饋的方法進行設計實踐， 設計出一款使用于視障人群的飲水產品。在設計時更加注重產品的安全性、易用性、簡明性，在用戶使用過程中提供給更加明晰的交互引導， 一定程度上提高了視障人群的生活舒適度。