基于无障碍设计的感官代偿产品设计研究_图文._无障碍产品设计
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仑肥工学大Hefei Unive rsity of Techno 警Iogy 硕士学位论文MASTER DISSERTATIoN @ 论文题目:—墨j!玉堕翌塑盐塑壁宣垡堡亡曼塑盐墅塞 学位类别: 学科专业: 工程领域 学所硕士 作者姓名:钱燕
导师姓名:————L尊—』L垫塑—— 完成时间:—————』坐—兰』月——
1.辅助型设计
辅助型设计指的是针对用来改善残疾人能力的专用产品的设计,辅助型产品的功能是帮助残疾人获得独立性,如助行架(图2.1、轮椅(图2.2、拐杖等,都属于辅助型产品的范畴。
辅助型设计和无障碍设计的相同点在于它们所面向的人群有一定的重合,都是为了给残疾人和老年人等有障碍人群提供方便。不同点体现在两个方面:首先,二者的产品表现不同。辅助型产品是有障碍者的专用产品,它的功能就是为了帮助有障碍者获得独立性;而无障碍设计是让普通产品能够适应有障碍者的使用。其次,二者的使用人群不同。辅助型产品的使用人群是有障碍者,而无障碍产品的使用人群是所有人。例如的轮椅,它让下肢障碍者能够“行走”,它的使用人群仅局限于下肢障碍者,正常人不会去用;而图2.3中安装扶手的马桶,它的主要功能不变,只是为了方便有障碍者的使用而安装了扶手,它适用于下肢障碍者,也适合所有人的使用。
图2,1助行架图2.2轮椅 2.适应性设计
适应性设计是使普通产品能够适应残疾人的使用的设计。例如在餐具上加上把手,和辅助型设计一样,适应性设计的任务是设计满足残疾入的特殊需要的专用设施,加大门的宽度、房子的高度、柜台下膝盖空间、卫浴设备、位置低的投币电话都是在建筑环境中提供易用性的设计实例。
适应性设计是对一般产品进行改进,让普通产品能够适应残疾人的使用,这是与辅助型设计的不同之处。可以说适应性设计是实现无障碍设计的一种方法,在建筑和环境设施的无障碍设计中经常使用。如图2.3是两个有装有辅助设备的马桶,为了适应残障者的使用,加上了扶手和搭手这样的辅助设备,就是让普通的产品(马桶适合障碍者的使用。
图2.3方便残疾人使用的马桶 3.跨代设计和生命阶段设计
跨代设计和生命阶段设计的目标是解决由年龄造成的局限性。跨代设计多见于工业设计范畴,而生命阶段设计多见于建筑设计和室内设计。两者都是为了改进产品或环境中与年龄有关的因素。它们关注的是年龄产生的变化,因此安全因素是二者最为关心的问题,特别对没有判断力的小孩或痴呆症患者来说,安全是产品设计中的重要因素。安全也是无障碍设计标准中的重要部分,因此,跨代设计和生命阶段设计也是无障碍设计的重要方法之一。
理解辅助型设计、适应性设计、跨代设计和生命阶段设计的含义,以及它们和无障碍设计的联系和区别,有助于更好的理解无障碍设计思想的内涵。
2.2无障碍设计的发展 2.2.1无障碍设计的提出
物质环境无障碍的研究可以追溯到20世纪30年代初,当时瑞典、丹麦等国家就建有专供残疾人使用的设施。1961年,美国制定了世界上第一个《无障碍标准》。此后,英国、加拿大、日本等几十个国家和地区相继制定了法规。
无障碍设计概念的正式提出是在1974年由联合国组织提出,主要针对的是建筑和公共设施,面向人群是残疾人、老年人等有障碍人群。
无障碍设计思想的发展是一个发现问题和解决问题的过程。当设计师发现,在使用建筑、环境设施时,存在“是谁最不方便”这个问题时,答案无疑是“残疾人、老年人、孩子”;从而产生了无障碍设施设计,这是无障碍设计最早关注的主要方面。
无障碍设施设计研究行车道、人行道、天桥等道路设施和扶手、卫生间、过道等建筑物设计两个主要方面的内容。随着社会对弱势群体的关注,无障碍物质环境设计的实施取得了重大的进步。在国内,深圳是最早开展无障碍建设的城市之一。早在1985年,深圳市政府就要求在公共场所设置无障碍设兹,道路上兴建坡道,火车站、机场等设置残疾人专用通道,酒店有方便残疾人使用
(1非机动车行车道。主要考虑要满足手摇三轮车的通行,因此对车道的坡度、坡长和宽度做出了严格的规定。上海体育馆周围的几条交通干道去掉了非机动车行车道,严重的违背了无障碍设计标准,残疾入的手摇三轮车_穰自行车只能和机动车公用机动车道或和行人共用人行道,这都是很危险的。
(2人行道。主要考虑满足手摇三轮车、坐轮椅者、拄拐杖者,视力残疾者通行。因此除了在坡度、坡长和宽度上有相同要求外,还要求设置缘石坡道,对于缘石坡道的设置原则以及材料都有相应的标准。盲道在任何情况下都不能被占用。但现实却不尽如人意,下水道井盖铺在盲道中间,树木种在盲道上(如图2.4,商店巨大的广告牌和自行车甚至连杂物胡乱的堆在盲道上(如图2.5,这些情况屡见不鲜。
图2.4树木中断盲道图2.5杂物占用盲道
(3人行天桥和入行过道。繁华地段车流量大,禁止非机动车和行人穿越马路,因此要设置人行天桥和过道。人行天桥和过道的无障碍设计,主要是针对拄拐杖者和坐轮椅者,对于阶梯的高度、宽度、休息平台、抓杆等都有相关的规定。图2.6中所示的是北京的无障碍天桥,它由坡道和梯道共同组成,坡道主要是方便坐轮椅者的通行。当然,如果能够在入口、转弯、出口等处标上盲文标识,就能方便盲人的通行。
(4音响交通信号设置。主要针对视力残疾者和部分老年人,红绿灯不能被感知,因此采用音响交通信号。如图2.7所示的交通信号灯,在行人较多的路口,只要按交
通信号灯上的按钮,几秒钟后就变成绿灯,并伴有轻声地警报声,这种交通信号灯方为视力障碍者的通行提供方便,只是在国内现在没有被广泛应用。
图2.6人行坡道天桥图2.7音响交通信号灯 2.3.1.2建筑物无障碍设施设计
建筑物无障碍设施设计对象包括公共建筑物设计和居住建筑物设计两大方面。公共建筑物设计包括政府及纪念性建筑、文化娱乐体育建筑、商业服务建筑、宿舍及旅馆建筑、医疗建筑、交通建筑等;居住建筑物设计如高层及中高层、多层低层住宅和公寓、职工和学生宿舍,还包括城市广场、公园、游览地等公共设施设计,学习、工作场所以及建筑物的设计。主要对建筑物的出入口、坡道、走道、门、窗户周围及楼梯台阶、电梯、扶手、地面、卫生间、浴室、厨房、开水房、家具器具设备、轮椅席、停车场及停车车位。对其中的长宽高、坡度、材料、转弯等方面的无障碍设计做出了相应的规定。
2.3.2无障碍信息设计.随着现代网络信息技术的发展,越来越多的人享受了网络和各种信息技术带来的便利,然而对于残障者,特别是视力残障者和听力残障者,他们被现代计算机和网络技术隔绝,从而产生了“如何让残障者也能平等地享用信息”这个问题,随着计算机和网络技术的进一步发展。人们找到了这个问题的解决方法,这就是无障碍信息设计。
信息无障碍是指任何人(无论健全人还是残疾人,无论年轻人还是老年人在任何情况下都能平等地、方便地、无障碍地获取信息、利用信息进行交流。主要包括两个范畴:一是电子和信息技术无障碍;二是网络无障碍。前者是指电子和信息技术相关软硬件本身的无障碍设计以及辅助产品和技术;后者则包括网页内容无障碍设计、网络应用无障碍设计以及它们与辅助产品和技术的兼容。推动无障碍信息设计的目的是使电子、信息技术和网络对尽可能多的人更加可用和易用。
国外的对于无障碍信息设计的研究,已经达到较高的水平。欧美发达国家对于弱势群体获取信息的问题给予相当的关注,可以说已经渗透到日常各项工的不断深入、无障碍设计技术的不断发展以及无障碍设计实践的推广证明,无障碍设计不仅仅是关怀,也有其经济效益和社会效益。
2.4.1无障碍设计的经济效益
在无障碍设计思想提出之前,环境设计和产品设计没有考虑弱势群体的使用。对现有的建筑和环境设施进行无障碍设计改造,就会消耗很大的人力财力,也会造成资源的浪费。如果在设计阶段就考虑无障碍设计,那么所用的成本相对就要少得多,这就是无障碍设计的经济效益。
对于企业来说,研发无障碍产品可以扩大消费者群体,而新增功能如果能够很好地迎合一般人的需求,从而树立企业和产品的良好形象,在前期对于无障碍设计的投入的成本可以收到成倍的回报。
2.4.2无障碍设计的社会效益
我国有8296万残疾人和1.43亿老年人。但是在许多城市,这些人是“隐匿”的,我们很少在公共场所见到,原因就在城市的许多建筑和设施设计都不符合他们的生理特征,他们对于许多为大多数正常人设计的产品感到无所适从。无障碍设计将环境和产品平等地展示给弱势群体,残疾人和老年人能够享有和正常人相同的使用方式,无障碍设计能够让使用者拥有平等的心理,这是建设平等社会的重要步骤。
此外,无障碍设计提高了弱势群体的自理能力,在一定程度上减轻了弱势群体及其家庭成员的负担,因此无障碍设计满足了弱势群体健康和发展的需要,体现了人性的关爱,营造了和谐的社会环境.2.5无障碍设计的原则
无障碍设计思想的长期研究和实践,总结出公平性原则、使用可变性原则、简单直观原则、信息可觉察性原则、容错性原则、低体力消耗原则和尺度空间可接近原则六条主要原则。在文章的第五章研究感官代偿指导无障碍产品设计中,也要遵循这些原则。
1.公平性原则
图2.8公平性原则
设计物对于不同能力的人们来说都是有用而适合的。图2.8中所示的两种常见的感应门,虽然许多的大型商场和酒店更偏向使用旋转门,但从无障碍的角度说,平滑感应门比旋转门更适合残疾人和普通人的通行。
(1为所有的使用者提供相同的使用方式。尽可能使用完全相同的使用方式;如不能,则尽可能采用类似的使用方式;(2避免隔离或歧视使用者:(3所有使用者应该拥有相同的隐私权和安全感;(4能引起所有使用者的兴趣。2.使用可变性原则
设计物要同时适应不同的个体意愿和能力。图2.9左图的手表,适合绝大部分的使用者用右手操作;而右图是专门为左撇予开发的手表,却不适合右手使用;中图的电流仪,左右手都能进行相同的操作。
(1提供多种使用方式以供使用者选择;(2同时考虑左撇子和右撇子的使用;(3能增进用户的准确性和精确性;
(4适应不同用户的不同使用节奏。
图2.9使用可变性原则 3.简单直观原则
无论使用者的经验、文化水平、语言技能、使用时的注意力集中程度如何,都能容易地理解设计物的使用方式。如图2.10所示的三款手机,左图按键多功能复杂;中图手机设计初衷是专为老年人,操作简单,整个手机只有七个键,包括五个数字键。该款手机的按键设计不符合人们对按键的传统观念,特别是老年人,对于新事物的接受很谨慎。此外,外观上的简单不代表操作的简洁,该手机要拨其余数字就要进行额外设置,无形增加了操作,所以不是一款好的老年人手机设计;而右图手机一切功能简单明了,数字的设置既符合传统手机
设置,又考虑到了老年人的使用。(I去掉不必要的复杂细节:(2与用户的期望和直觉保持一致:(3适应不同读写和语言水平的使用者;(4根据信息重要程度进行编排;(5在任务执行期间和完成之时提供有效的提示和反馈。
图2.10简单直观原则 4.信息可觉察性原则
无论环境状况和使用者的感知水平如何,传达给使用者。
(1为重要的信息提供不同的表达模式保信息冗余度;设计物都能有效地将必要的信息(图像的、语言的、触觉的,确
(2重要信息和周边要有足够的对比;.(3强化重要信息的可识读性;(4以可描述的方式区分不同的元素(例如,要便于发出指示和指令;(5与感知能力障碍者所使用的技术装备兼容。5.容错性原则
产品应该降低由于偶然动作和失误而产生的危害及负面后果。
(1对不同元素进行精心安排。以降低危害和错误;最常用的元素应该是最容易触及的:危害性的元素可采用消除、单独设置和加上保护罩等处理方式;(2提供危害和错误的警示信息;(3失效时能提供安全模式;(4在执行需要高度警觉的任务中,不鼓励分散注意力的无意识行为。6.低体力消耗原则
设计物应当能被有效而舒适地使用,同时降低疲劳。(1允许使用者保持一种省力的肢体位置;(2使用合适的操作力(手、足操作等;
(3减少重复动作的次数;(4减少持续性体力负荷。7.尺度空间可接近使用原则
无论使用者的生理尺寸、体态和动态,都能提供合适的尺度和空间以便于接近、到达、操控和使用。图2.11所示的两种开关,左图开关的操作单一,只能用手指尖操作,因此不适合手指残疾者的使用;右图是大开关,操作的部位和方式就要自由很多,更加符合尺度空间可接近原则。
图2.11尺寸空间可接近原则
(1为坐姿和立姿的使用者提供观察重要元素的清晰视线;(2坐姿或立姿的使用者都能舒适地触及所有元素;(3兼容各种手部和抓握尺寸;
(4为辅助设备和个人助理装置提供充足的空间。
图3.2开车时会打手机吗? 同样,感官代偿的研究主要面向的是感官障碍者,其中不仅包括下文讨论的生理上的感官残障者和感官功能衰退的老年人,还包括了在某种特殊情况下变成感官“残障者”的正常人,实际上。这种特殊情况是普遍存在的,这也证明了感官代偿具有普遍意义。
感、现代感、技术感、美感等等,这些都是消费者选择产品的必要刺激。本文之前对弱势群体的心理研究表明,他们对产品的精神功能有更高的要求。无障碍产
品起到改善弱势群体的心理问题,以及和残疾人、老年人乃至所有的消费者达成良好的精神交流的作用。
2.按功能的重要性分类一一主要功能和附属功能 主要功能是指与设计生产产品的主要目的直接相关功能,这是产品存在的理由,对于使 用者来说,这是必要的基本功能,否则,产品 也就失去了存在的意义。附属功能是辅助主要 功能更好地实现其目的的功能,有时也是不可 缺少的功能。如图4.1的口嚼式鼠标,由日本 人庆应大学教授针对肢体残疾者设计发明。该 产品作为鼠标这种电脑输入设备的主要功能没 有变,而在主要功能的实现方式上从手操作变 成口操作。
产品的主要功能是产品存在的基础,所以
它相对稳定。不会出现大幅度的变化,否则产图4.1口嚼式鼠标 品的性质就要发生变化。而附属功能往往是多
变的。一件产品的附属功能是可以无限增加的,有时其成本甚至会高于主要功能。附属功能对于提高产品价值无疑是重要的,但如果处理不当,其作用会是负面的。无障碍产品的附属功能的设置更应当小心谨慎,在无障碍设计原则中就有从简的原则,增加附属功能就会增加产品的体积和重量、操作界面的复杂度和误操作的几率,从而增大残疾人和老年人的操作难度:此外过多的附加功能会降低产品的价格竞争力,难以吸引许多经济状况较差的残疾人购买。但另一方面,产品如果只有主要功能而剔除所有的附属功能,也很难引起消费者的购买欲望。因此,附属功能的适当应用是无障碍产品设计的重要研究课题。
3.按照需求分类一一必要功能和不必要功能
产品功能的必要性是相对而言的,必要功能与不必要功能、主要功能与附属功能等,都是动态的概念。使用者的需求发生了变化,必然会影响到功能必要性。主要功能与附属功能也会在某种情况下发生转换。
无障碍产品设计除要明确功能的主次关系,剔除不必要的功能十分重要。当然,使用者的需求变化会使必要功能与不必要功能相互转换,因此要求设计师尽量多考虑转换的可能性,从而达到最优化的功能选择。
4.按需求满意度分类一一不足功能、过剩功能和适度功能
功能不足是指必要功能没有达到预定目标。功能不足的原因是多方面的,例如因结构和选材不合理而造成强度不足,可靠性、安全性、耐用性不够等。
种环境设施中已经得到了广泛的应用和认同。无障碍产品设计还没有形成系统,没有产品设计方面的国际通用符号,因此可以借用大众认可的图形。
3.无障碍产品要为重要的信息提供不同的表达渠道,如视觉的、听觉的和触觉的,确保不同使用者可以从多种渠道认知产品。电脑键盘就是一个最简单的例子,如图
4.3所示,在F键和J键上分别有一个小凸起。如果按键字母被磨掉,或是盲打的时候,视觉无法获取信息,可以通过触觉对手指进行定位。
4.无障碍产品的使用应当感到舒适和省力,采用合理的肢体位置、减少达到操作需要的动作的次数。
5.从人机工程学的角度,无障碍产品应当能够适应不同生理尺寸、体态和动态的使用者,为他们提供合适的尺度和空间以便于接近、到达、操控和使用。如图4.4中的ELECOM左右手都可以用的鼠标,丽转换操作非常简单,只用将鼠标尾部的转换键拨到另外一边就可以了。
图4.3键盘的视觉和触觉定位图4.4ELECOM左右手鼠标 4.2.2与精神功能相关的特征
1.无障碍产品一方面能为残疾人和老年人提供方便的使用:也能为所有的使用者提供相同的使用,设计时考虑尽可能采用完全相同的使用方式或类似的使用方式,避免隔离或歧视使用者;2.无障碍产品可以为不同经验、文化水平、语言技能的使用者提供容易理解的产品使用方式;产品的易理解性可以消除人的自卑感,特别是对智力障碍者,也可让许多学习能力下降的老年人能够感受到自信;3.从安全角度说,无障碍产品应该尽量减少危险或错误因素,或是将安全因素和危险因素分开处理,并对危险因素加上合适的警示信息,并降低由于偶然动作和失误而产生的危害及负面后果。无障碍产品一定要让人们在使用时有安全感。
第五章设计中的感官代偿研究
通过以上分析可以看出,无障碍设计面对对象广,要解决的问题多。许多设计师从不同的切入点研究,提出了不同的见解和设计方法,促进了无障碍设计思想的发展。作者从感官障碍者入手,进行了大量调查,通过感官代偿研究,实现产品的无障碍设计。
5。1感官代偿的概念
感官代偿是指在人的某些感官受到损害的时候,其它感官的功能会相应地增强的现象。如盲人的听觉和触觉比普通人更灵敏。在产品设计中应用感官代偿,使产品不仅能够容易被感官障碍者理解,又能进一步锻炼他们的感官代偿功能。
人对事物的认识开始于感觉。人的感觉,包括视觉、听觉、肤觉(温度觉、触觉、痛觉、味觉和嗅觉,是人脑对直接作用于它的客观事物的个别属性的反映。人们要认识外界事物,就要对各种感觉信息进行组织和解释,形成对实物的整体反映,并确认它是什么,也就是给予解释,将其纳入一定的概念范畴,这就是知觉。因此,使用者要了解产品,对产品最初的感觉是非常重要的。
视觉,在从外界获得信息时,是占主导地位的感觉形式。据研究表明,如图5.1所示,83.5%的信息来自视觉;其次是听觉,占信息量的11%,通过听觉感知声波的强度、频率、音色等,再经听知觉整合,可以知觉言语、进行言语交流,可以分辨环境中的各种声音(如风声、雨声、雷声、枪声、炮声。以及欣赏音乐、听广播等等:触觉信息占1.5%,触觉对人具有特殊重要性,它不但能感知客体表面的光滑、粗糙,还能感知物体的长短、大小,以及物体的形状等;嗅觉信息占3%,嗅觉可以通过识别气味来识别事物的类别,警示危险等;
图5.1感觉信息比例图
(3当对象是自己熟悉的、感兴趣的内容时,或与人的需要、愿望、任务相联系时,也容易被感知,如在嘈杂的环境中听见有人喊自己的名字。在书店对所需要书籍的迅速发现等。
2.知觉的整体性
客观事物是由不同部分、不同属性组成的,但我们总是把客观事物作为整体来感知,即把客观事物的个别特性综合为整体来反映,这就是知觉的整体性。知觉的整体性往往取决于四种因素。
(1知觉对象的特点。如接近(时间或空间上接近的刺激物容易被知觉为一个整体、相似(彼此相似的刺激物容易被知觉为一个整体、闭合、连续等因素。
(2对象各组成部分的强度关系。知觉对象虽然作为一个统一的、整体的复合刺激物所起的作用,但强度大的部分具有重要的意义,它往往决定对知觉对象的整体认识。例如,人的面部特征是我们感知人体外貌的强的刺激部分。只要认得人的面
部特征,不管他的发型、服饰等如何变化,只要面部没有变化,就不会认错人。无障碍产品中实现主要功能的操作键应作为强刺激。
(3知觉对象各部分之间的结构关系也会影响知觉的整体性。同样的部分处于不同的结构关系中就会成为不同的知觉整体。例如,把相同的音符置于不同的排列顺序、不同的节拍和旋律之中就构成不同的曲调;如果曲调的各成分关系不变,只是个别刺激成分发生变化,或用不同的乐器演奏或不同人来演唱,就不会改变我们对其歌曲整体性的知觉。
(4知觉的整体性主要依赖于知觉者本身的主观状态,其中最主要的是知识与经验。当知觉对象提供的信息不足时,知觉者总是以过去的知识经验来补充当前的知觉,而这正是感官代偿的重要组成部分。例如,给动物学家一块动物身上的骨头,他就可以塑造出完整的动物形象来。这对于缺乏动物解剖学知识的人来说,是不能办到的。
无障碍产品的操作键的设计
可以借鉴知觉整体性四方面的 特征,从以下四方面入手:首先, 相似功能的操作键应感知为一 个整体;其次,实现主要功能的操作键应作为强刺激;再次,不 同的功能操作键区应从键的形 状、排列上加以区分:最后,操 作键的形态应符合大众的理解。以图5.5游戏杆的操作键的设计
为例,游戏过程中,游戏杆的操图5.5游戏杆的操作键设计
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