接触式数字体温计的概念设计

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  摘要:为解决用户在使用接触式数字体温计过程中所遇到的问题,提升用户体验,从而进一步促进普及数字体温计。本设计以人性化设计为基础,基于“发现问题,分析问题,解决问题”的设计思路进行接触式数字体温计的概念设计,通过比较分析,从用户需求与体验的角度来考虑问题,客观性功能选取,人机设计优化与设计创新,运用rhino软件建立三维模型。得到三维模型。本设计为数字体温计产品的开发提供参考,进而促进数字体温计的发展与普及。
  关键词:数字体温计;接触式体温计;概念设计;人性化;医疗产品
  中图分类号:TB472
  文献标识码:A
  文章编号:1003-0069(2020)03-0033-03
  引言
  随着现代生活水平的不断提高,人们对辅助医疗产品的需求也在不断提高。体温计作为家用辅助医疗的代表性产品,用于人体疾病的诊断与治疗。自16世纪体温计发明以来,随着电子技术的发展,体温计已经从传统的水银体温计逐步的向数字体温计、红外线体温计进化。目前,我国是世界上最大的水银体温计制造和使用的国家,水银体温计不仅在医疗领域被广泛使用[1],90%以上的家庭也会长期储备体温计。但是,随着水银体温计的大量普及,其弊端也在日益显露。水银是一种对人体及自然有严重危害的有毒重金属,水银体温计破碎后,如果没有及时的收集、处理,很快便会挥发到空气中,水银蒸气有很大的毒性,通过人的呼吸道可进入神经系统,使人中毒,如果不小心碰到皮肤上也能进入人体,危害人体的健康。2015年世界卫生组织推行“全球医用汞消除计划”,倡议全球7年内淘汰水银体温计,因此近几年一直有环保组织在提倡使用数字体温计。基于数字体温计的急需全面推广背景下,设计一款适合用户的数字体温计显得十分重要且必要。
  一、体温计比较与分析
  (一)数字体温计与水银体温计比较与分析
  水银体温计(图1)价格低廉,使用方便,稳定性高,示数准确,但是,玻璃易碎和环境污染问题不容忽视,测量温度需要时间较长,对于疾病患者、老人和婴幼儿使用不便,数值读取难度高,外观形态较为单一。与传统的水银体温计相比,数字体温计成本较高,示数准确度相对较低(受电子元件和电池性能等因素的影响),稳定性较低。但是数字体温计具有更多的智能功能和特性,如数字显示,语音读数,数值记忆,发烧预警,额温耳温,蓝牙传输,健康小贴士,亲情关护,医疗服务云等功能,并且数字体温计读数清晰方便,携带方便,外壳采用树脂材料不易损坏,外观新颖,更符合家庭医疗产品的特点。
  (二)数字体温计中的接触式与非接触式比较分析
  关于数字体温计的测量方法,可以分为两种类型,一种是接触式温度计,另一种是非接触式温度计(图2)。人体自身会不停地辐射出热红外线,非接触式数字体温计就是利用红外线探测器来测量人体体温。非接触式体温计除了具有测量体温灵敏快捷,操作简单的优势以外,還能避免由于未能及时对体温计消毒而造成的交叉感染,大多用于大范围人群发热疾病患者的排查。但是非接触式数字体温计容易受环境因素影响,误差相对较大[2]。数字接触体温计是指与人体皮肤直接接触的数字显示体温计。数字接触式体温计通常使用由高灵敏度电阻器制成的温度传感器,将电信号转换为数字显示温度,更广泛地应用于家庭以及医疗场所。误差一般在±0.1°C范围内,对于诊断病情可以忽略不计。虽然传统的接触式数字体温计显示数值会受电子元件和电池供电状况等因素影响,但是随着技术的发展,这一缺点已经被克服【3】。在我国的家庭中,由于水印体温计是接触式的,人们对于接触式的操作方式更为熟练和依赖,因此,在购买电子体温计时器时,数字接触式体温计已成为首选。接触式体温计测量人体内的体温,主要测量点是口腔,腋下和直肠,每个部分的温度存在差异。口腔测量体温,由于处于唾液环境,导致卫生差很少有人使用,而直肠测量体温所需时间长,浸入式测量卫生差,用户体验性差,因此腋下测量为当下最为主流的测量方式。
  二、接触式数字体温计市场现状与产品分析
  接触式数字体温计在功能设计方面可以体现出较高的技术水平。经过对接触式数字体温计的认真调研与分析,作者发现体温计设计正在向健康化、人性化、简洁化、智能化发展,体温计的造型设计种类较少,大多形式追随功能,实用性强。
  目前市场上接触式数字体温计更被人认同。更有专门为婴儿、老人、孕妇等特殊人群设计的体温计,突显更为人性化的设计。经过对比市场其他品牌,九安品牌(图3)的接触式数字体温计最具有代表性,其设计获得了红点及IF大奖,婴幼儿与成人都可用;柔软探头:可以弯曲探头,紧密贴合不滑落;蜂鸣提示:蜂鸣提示:测量结束自动发出蜂鸣提示,不用等待避免遗忘查询结果;口腔、腋下双部位测温:为满足不同地域人群测温习惯;LCD大屏数值显示:老人与孩子也可以轻松使用,避免误读;数值记忆:前次记忆功能,方便前后测温数据对比。这款九安数字体温计利用灰白双色,外观设计简洁干净。市场上接触式体温计还有能与手机信息同步的智能体温计,为用户提供更为详尽的云端医疗服务。经过调研可以归纳出以下几点:1.国内家用接触式数字体温计功能上十分健全,可以满足人们的需要;2.温度传感器的技术在接触式数字传感器的设计上具有关键性的作用,人们更需要测量时间短、精确度高的体温计;3.外观设计上,整体造型同质化严重,需要满足实用性、功能性等方面需求。发现的问题:由细小探头与较大塑料外壳组成接触式数字体温计,人们将体温计夹在腋窝时,需要3分钟左右的测量时间,胳膊无法活动处理其他事情,同时也会产生不适感。作者认为解决这一问题,以人的心理需求为起点,充分满足人们的心理、生理需求,建立人与体温计的和谐关系,全方面发挥体温计的性能,有一个更为人性的接触式数字体温计设计是十分有必要的。
  三、接触式数字体温计的概念设计与创新
  作为家庭辅助医疗设备的接触式数字体温计,应当秉承“以人为本”的理念进行人性化设计。人性化设计理念随着人们需求的变化而变化,满足不同人群的使用需求。人性化设计的产品要适合使用对象,而不是让使用者去适应产品【4】。这就需要通过对用户心理和行为方法进行研究和分析,了解人们的需求,以及对现有体温计产品的不满之处,通过对产品的功能、造型、色彩、结构、材料等各个方面的改良或创新,设计出契合用户需要的产品。   接触式数字体温计由温度传感器(热敏电阻)、显示屏、按键及电池等部件构成,不含水银成分。温度传感器利用电阻率随温度变化而变化的特性,来测量人体的温度。经过数字信号或电信号转化,被微处理器识别后在显示屏显示、记录已测温度数值。随着先进技术的发展,温度传感器变得更加多样化,温度精度更高并且反应速率的测量更快。使用数字温度计测量体温的时间较短,使用简单,具有良好的安全性。在使用接触式数字温度计前,必须在温度计与身体接触区域使用酒精进行消毒,以降低各种疾病病毒传播的可能性。
  接触式数字体温计本质上是辅助医疗产品,设计的目标是减缓人们使用接触式体温计时胳膊的不适感,同时能够提高胳膊的活跃度,并且吸引更多的人能使用数字体温计而放弃水银体温计。以人为本的人性化设计理念针对的是产品的易用性与体验性。依据人性化设计理论,体现体温计无论在功能、心理还是审美等层面都会对人以尊重与关怀,重视人的情感需求,进行现有功能模块确立与人机设计优化。
  (一)功能模块确立
  在产品功能的选择上,产品的易用性和体验性更为突出。易用性反映在产品设计的使用效率上,需要充分考虑操作方式、功能应用等方面符合目标人群,确保产品易学、易用与好用。体验性反映在产品设计的使用细节上,体现在触觉、视觉在人心理产生的影响,使产品突出安全、舒适、高效等特点,避免操作出现问题而出现重复劳动的现象,给用户带来心理负担。接触式数字体温计的主要功能就是监测患者体温,在此基础上,增加LED液晶显示屏、蜂鸣器以及LED提示灯,减少用户在使用过程中由于读数不精确、时间不准确和难以判断体温是否异常给用户造成的不良体验,虽然增加了其余的辅助功能,但是操作简单,给用户带来方便、省心且舒心的监测体验。以下是对接触式数字体温计进行功能设计及基本模块确立:
  1.温度传感器:多温度传感器采集用户人体温度,获取相应信息并传输。
  2.LCD液晶显示屏:显示测量数据,可记忆测量数据,方便用户进行多次温度数据对比。
  3.蜂鸣器:后台编程提前对体温计进行测量时间设定,当用户测量时间结束时自动启动蜂鸣提醒,使用户放心测量,不必担心时间长短。
  4.LED提示灯:后台编程预先设定体温计正常数值区间,如果温度不在设定范围内,用户将收到特殊颜色反馈,进而使用户及时作出有效判断。
  (二)人机设计优化与设计创新
  德国Sturl-gart设计中心针对某一产品是否符合人体工学的问
  题,设定了如下评价标准:产品好用与否;产品是否能匹配于人体尺
  度、形状;各操作环节与显示单元实用与否;使用者在实际操作过程
  中是否会出现意外伤害,如果用错,有无危险;各元件完成安装后,是否方便辨识;产品是否方便修理、保养、清洗等【5】。该评价标准可以用于分析和捕获用户的使用习惯和操作流程,并有效地分析用户和产品之间的关系,这是人性化设计的基础。例如:体温计在腋窝环境的状态,人应用产品的舒适性,产品的使用安全性等。好的外观造型设计能够给人带来更好的使用体验,深入了解用户的基本特征,是设计的基础,人性化的设计可以减小人与产品的距离感。因此,人性化设计必须符合人们的审美趋势,并遵循合理的人机关系。好的设计可以给患者带来更积极的心理感受。
  1.结构创新。增大接触式数字体温计与腋窝的接触面积,实现多温度传感器代替单一温度传感器,加快测量体温速度,减少测量时间,进而减缓长时间测量体温带来的不适感。为了确保有良好的用户体验,使人能夠更容易地夹好体温计,制作1:1油泥模型,将模型在不同体态、不同年龄的群体中进行测试,通过访谈进行用户体验满意度的测量与记录,对模型的大小尺寸、形态弧度、抓握手感等进行反复调整,直至满足用户对体温计使用的舒适性的需求。测量方式如图4。
  2.灯光带设计。采用灯光带对体温计表面进行合理分割,内部装有LED提示灯,增强实际显示效果,提高体温信息反馈效率,利用灯光的色彩变化传递信息,可以使体温计与用户之间更好地建立联系与沟通。体温计的灯光带通过随温度变化而变化,来完成与用户的人机交互,无论白天还是没有灯光的黑夜,还是面对家庭里的什么年龄段的人群,都能够更为直观地向用户反映体温是否处于正常范围。
  3.造型设计。圆润的蛋形包裹设计,更为趋向于生活化,从而摆脱生硬的形态造型,当用户在手握体温计时,圆润的蛋形体温计将与掌心全面接触,犹如手握鸡蛋的满足感,满足用户的使用触感需求,在造型方面让患者能够消除不安情绪,转为主动积极的心理影响。由于体温计在家庭中的使用人群相对复杂,参考水银体温计的易碎性,为避免体温计从手中或腋窝脱落,故而在体温计采用磨砂金属接触区域包裹光滑塑料机体,增加体温计与手掌和腋窝的摩擦力,进而通过不同的材质来划分不同的使用区域,磨砂的则更突出了重要的功能区域,其质感与纹理能够增强体温计与人的亲近感。针对形式美法则要区分好产品主次的视觉效果,整体色彩要简洁舒适,避免混色过多【6】。在色彩的应用上,摒弃传统的黑白简单色调,合理营造安稳之氛围【7】。选用柔和的色彩,配合灯光带的色彩变化,符合辅助医疗产品的常用色彩,适当地选用冷色与饱和度较低的颜色,有利于平和患者的焦躁心态,优化色彩人机关系。rhino建模效果图,如图5。
  4.界面设计。人机界面是反馈体温信息的重要窗口,确保界面的易识别性,字体加粗加大,不附加其他信息,显示信息力求清晰明确,符合用户使用电子设备的行为习惯。体温计采用单个按钮操作,尖端的按钮开关可以方便用户快速操作,使体温数值复位。用户体验的定义是“人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应”。通俗来讲就是“这个东西好不好用,用起来方不方便”【8】。针对一些使用过程中的痛点,对人机关系进项优化,对功能做了较为客观的增加。总之,从用户的需求出发,传统体温计的不足之处会通过创新改良,尽可能满足现代人的使用需求,同时传达产品的正确价值。
  结语
  随着社会各界对水银体温计禁止的呼吁,各国逐渐采取禁止措施,这使数字体温计逐渐能成为体温计发展的主流趋势,技术的更新迭代使得数字温度计变得越来越多样化。本文对不同种类体温计的分析,以及对现有接触式数字体温计的调研,归纳了数字体温计的发展趋势,定义该产品是一款接触式数字体温计,用于测量人体腋下体温,以人性化设计为基础,从用户需求与体验的角度来考虑问题,客观性功能选取,人机设计优化与设计创新,对接触式数字体温计进行概念设计,为数字体温计产品的开发提供参考,进而促进数字体温计的发展与普及。
  参考文献
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