基于盲人体感手环的设计与研究
刘丽霞 李冬月
摘要：近年来随着视障人群的数量逐渐增多，受到了国家与社会的高度关注。从关爱与帮助特殊人群的角度出发，产业界为他们解决的不便之处生产一系列有针对性产品，但对于大多数的盲人朋发来说出行依然是他们所面临的最大问题与挑战。在产品设计中一个重要的思想是“以人为本”，不仅仅考虑正常人的使用状况，还应该考虑到特殊人群的需求。视障群体因为先天或是后天的原因无法清晰地去看与感知这个世界，使他们的衣食住行举步维艰。因此，本论文的研究对象为盲人（视障群体），从他们的自身特点出发研究他们出行时的不便之处，以及在使用智能产品时的状态与他们的需求。通过调查研究与分析去设计一款适合他们佩戴的智能体感手环，帮助他们出行，实现无障碍行走并能够保证他们在使用产品时的安全性。
关键词：盲人（视障人群） 无障碍 体感手环
中图分类号：TB472 文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2017）01-0104-02
引言
随着社会的发展科技进步，创新引领社会潮流，越来越多的智能产品油然而生。近年来社会对特殊人群的关注度日益提高，伴随着相应而来的设计作品如雨后春笋般拔地而起。这不仅体现了设计师以人为本，关爱特殊人群的情怀，同时进一步体现了社会和谐统一的局面。从最简单的盲仗到功能齐全的盲杖，甚至到现今开发的盲人手表等，随着盲人辅助产品不断地更新换代，盲人的生活也正在逐渐改善。对于每个公民来说都应从自身出发关爱特殊人群，给予盲人群体温暖，为社会主义精神文明的建设迈出一大步。在互联网盛行的今天，信息飞速传播，智能产品快速更新，视障群体无法使用终端产品导致他们与社会脱轨，使他们的生活变得乏味单调，甚至影响他们生产的生活。这种视觉的缺失带给他们出行的障碍导致他们的精神压力增大，同时带来强烈的孤独感与自卑感，所以解决这一问题是我们社会各界及设计师的责任。
一、视觉障碍者现状
截止至2013年10月15日，世界卫生组织（WHO）估计全球盲人数量在4000万到4500万人左右，我国约有盲人800万，约占全球盲人总数的18%。据统计，全球每年新增盲人数量为100万至200万，这意味着每十五秒钟就有一个人失明，在中国每年大约会新增盲人45万。主要的致盲原因大概有以下几类：①白内障：白内障患者在我国盲人中约占50%，已成为致盲的首要原因。白内障会阻碍进入眼的光线，使其不能到达眼角膜。每年新增加白内障人数约为40万，随着我国老龄化人口的加剧，每年新增加人数还会增加。②角膜病：在我国角膜病也是致盲的主要原因之一，尤以感染所致的角膜炎为多见。③青光眼：青光眼对视功能的损害严重，是人国主要致盲病因之一。近年来对青光眼的普查发现，原发性青光眼发病率约为1%，40岁以上的人发病率为2.5%由于青光眼引起的视功能损害是不可逆的。④外伤。⑤视网膜脱落：多由用眼过度或损伤导致，会影响视网膜感光能力。⑥遗传性眼病（如视网膜色素变性）：会影响视网膜感光能力。⑦其他疾病引起。对于这一数据的增幅，引起了社会乃至国家的高度关注，愈来愈多的视障人群得到了社会各界的帮助和关爱。
二、视觉障碍者的出行问题
盲人之所以不愿出行，是因为他们在出行过程中会遇到各种各样的不便和危险，根据实地调研和查阅文献，列举出主要几个阻碍盲人出行的原因。①盲道问题：盲道有时由于过于显眼，在城区景观方面引起一些争议，也会使身为利用者的视觉障碍者感到颜面无光。在市区的主要道路，大都设置有盲道，以方便盲人出行，然而一些盲道却成了“断头路”，有的却被其他设施中途“截断”，达不到盲人使用的要求。更有甚者一段曲折的盲道，因50米内有26个直角弯，而被网友称之为“最坑爹盲道”。②迷路问题：他们在出行时，尤其是走比较远的路程，或者到一个陌生的地方去的时候很难给自己一个正确的定位，不知自己身在何处，内心会恐慌、紧张、不知所措，没有安全感。这也导致他们不愿独自出行。③过路口问题：盲人在遇到路口时，没有任何除了用于视觉可以判断的其他设备，不知道红灯还是绿灯，盲人红路灯在我国只有少数城市有安装，设施的不完善导致他们不敢贸然穿行。
④行走的问题：盲人在行走时，如果依靠导盲棍的话就会不停地左右摇摆导盲棍并敲打地面，时间长了会很辛苦。如果完全依靠人的带领，时间长了会引起诸多不便。盲人群体在外出的过程中会很艰辛，因此，作为设计师应该设身处地地从他们自身的角度看待这些问题，这样才能得到更好解决。
三、盲人智能手环设计与研究现状
（一）首位阅读器与智能手环结合的Dot智能手环
这是一款由韩国团队专门为盲人设计的阅读手环，将盲人阅读器与智能手环相结合的产品。利用多个触点上下浮动控制屏幕，突出的点形成盲文，最多能每次同时展示4个盲文字符，最快可用100字符/秒的速度进行显示，可以保证盲人用户持续阅读。但如果用户觉得太快，也可以调整为1字符/秒，满足不同盲文技能水平的用户需求。此前，当盲人用户利用iOS设备接收来自家人或朋友的信息时，可能会选择用s…读出信息内容，但这样不仅机械化，而且容易在公共场合造成尴尬。而Dot手环内置振动马达，当信息通过蓝牙从手机发送到手环中时，振动马达可以提醒盲人用户，并且让用户用手“阅读”信息，有效保护隐私。美中不足之处，就是这种工作方式非常耗电。—次充电后，Dot手环能够连续工作10个小时。如果只是接收发送信息，普通用户只需每5天充—次电，但如果进行文字量大的阅讀，盲人用户就需要先学会如何给手环充电。此外，现实中许多盲人是先天性失明，盲文普及率不高，Dot手环暂时只适用于后天致盲的残疾人。由于许多盲人是天生的盲文，普及率并不是很高，无法达到盲人使用的普及率，且盲文也有国界，语言转换也是个问题。
（二）全方位感知周边情况的Ustraap手环
Ustraap的手环不仅能识别路上的障碍物，而且，它还能判断障碍物是否属于硬物。比如，当它检测到灌木丛的时候，比辨识到墙壁发出的声音小。手环还能够感觉到地面上的突出物，甚至是穿戴者后面的东西。总之，当盲人戴上手环之后，就能全方位感应到周边情况，得到最有效果的帮助。虽然它很小巧，设计也很美观，功能也很出众，但是其缺点是成本较高功能单一。
（三）健康监测和人互动的Jawbone UP24
Jawbone uP24提供大、中、小三种尺寸，以适合不同人的手腕。其防水功能可承受淋浴和洗碗，其操作也非常简单。环绕在手腕上的橡胶智能手环配戴非常方便而且非常舒服，还可以监测睡眠，收集运动数据。利用不连续震动和使用者交流。耳机接头需要通过UDB转接头来进行充电。
（四）通过扫描转换语音播报的Finger Reader
这是一款由麻省理工学院研制出的名为Finger Reader的智能手环，它可以帮助盲人阅读书上的印刷文字，甚至电子书上的文字也能识别。其外形像一个环圈，内置摄像头，通过扫描将文字变成语音大声朗读出来，出现手势错误或是换行都有提醒。
四、盲人体感手环设计的技术需求
（一）环境监测
能够感知人群密集度，感知障碍物离自身的距离及障碍物的硬度，了解自身所处周围环境，通过震动频率及大小来告知使用者避免其撞上障碍物。盲人戴上手环之后，就能全方位感应到周边情况，得到最有效果的帮助。
（二）导航功能
通过语音输入地点使用GPS导航功能，可以让使用者通过语音播报到达目的地。
（三）通话功能
通过手环语音拨号功能向联系人通话，将手机与智能手环相结合，满足视障人群在外出过程中联系家人朋友的需求。如果在外出时遇到安全问题会通过手环紧急联系人拨打电话，并向对方手机发送实时定位消息，能够使紧急联系人在第一时间找到自己并得到救助。
五、盲人体感手环设计
（一）盲人体感手环的功能设计
通过调查问卷分析可知盲人朋友比较重视在佩戴安全手环之后的安全性，舒适度及佩戴简单等问题。通过头脑风暴进行思路的扩展，筛选草图方案，最后确定了这一款手环（图1）这款智能手环具有人群与障碍物感应装置，GPS语音导航，GPS实时定位，通话及紧急联系人的功能，此体感手环配有触屏屏幕，利用盲文触点获取信息。表带为了佩戴者使用方便，采用啪啪手环原理，佩戴者只需稍加施力做成弯曲状就可以扣在手腕上，满足不同尺寸的需求，整体外形宽度适中且具有一定趣味性。
（二）盲人体感手环的材质
材质选择橡胶，环保无毒、耐热性、耐寒性、防水防潮性、防滑。产品设计独特，款式多样，花色多样；色泽鲜艳，极富装饰性；柔软舒适，可随意放置，可常期性与肢体接触：易裁剪铺设，易清洗；回弹性好。舒适度能够达到佩戴者的需求，且价格合理，也保护内部电子硬件设备的安全，质量较轻，不会增加佩戴者负担。
（三）盲人体感手环设计的效果图展示
根据前期的调研将此款盲人体感手环的外观颜色设定为纯色，有红、黑、绿、白等，盲人眼睛情况也分很多种，大部分有感光度，也能感受到色彩，他们也渴望有多彩的生活，所以颜色选择上偏鲜艳一些（图2）。
（四）盲人体感手环创新设计
从佩戴方式上，由于视觉的障碍，佩戴方式应尽量简单且不会从手腕脱落，基于几方面的考虑大胆设想了小时候玩的啪啪圈，利用啪啪圈原理解决佩戴方式繁杂不安全的问题。从功能上，这款盲人体感手环具有GPS语音播报、通话、感应人群密集度以及盲文显示屏，并且利用USB接口充电非常方便。从外观上，对于任何人来说，身上所佩戴的物品不仅要达到功能的完善还要起到装饰的作用，盲人朋友也一样注重自己的佩戴物品的装饰性，所以在外形的设计中利用了模块化和整体与局部关系的设计想法；在按钮的设计上采用凸起的方式增加使用者的触感，从心理上给使用者全方位的感受，不仅可以听到还可以摸到，也使产品有更大的使用率（图3）。
結语
随着社会的发展，科技的进步，国家高度关注特殊人群，为提高视障人群生活质量，充分了解视障人群的生活，学会关心与尊重这个特殊群体，提高出行安全，帮助他们融入社会，让他们活的更加幸福和有尊严。同时设计师也将本着以人为本的设计原则为解决更多生活问题而进行设计。在未来不久的时间内，盲人体感手环的设计也会更加完善，真正实现以人为本的思想设计产品，这不仅仅是设计师对视障人群的关爱，也是全社会对特殊人的高度重视和关爱。
