根據(jù)相關(guān)部門的調(diào)查顯示，大約60%的交通事故都是酒后駕駛造成的，酒后駕車已成為威脅人類生命的“隱形殺手”。因此，需要設(shè)計一款能夠快速檢測酒精濃度的測試儀器。此外，酒精測試儀也可以用于釀酒、食品加工等需要檢測酒精濃度的場合。因此，酒精濃度測試儀具有廣闊的應(yīng)用空間。

本研究在智能酒精測試儀的設(shè)計中運(yùn)用人機(jī)學(xué)原理，結(jié)合手的解剖學(xué)特點(diǎn)，以及立姿、坐姿生理學(xué)等科學(xué)知識，使人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，為用戶創(chuàng)造安全、舒適的駕車環(huán)境。本研究從手柄、連接結(jié)構(gòu)等造型、布局、材料問題出發(fā)，分析現(xiàn)有的產(chǎn)品存在的問題。

一、酒精測試儀的結(jié)構(gòu)與功能

根據(jù)人機(jī)結(jié)構(gòu)分析，通過對智能酒精測試儀的初步構(gòu)想和對設(shè)計方案的多次修改，最終確定智能測試儀的設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)上，智能酒精測試儀由顯示屏、開關(guān)按鈕、吹管和手柄4部分組成。該款智能酒精測試儀選用了包裹式后蓋，方便用戶拆卸，更換電池；并且考慮用戶手握的感受，原來笨重的酒精測試儀大約高度140 mm,寬度65 mm，幾乎占據(jù)整個手的大小，不容易拿握；便攜式的酒精測試儀的大小大約高度73 mm，寬度39 mm，造型較為輕巧，要時刻注意拿捏，易造成在實驗過程中手部僵硬；對于著力抓握，手掌與手柄接觸面積越大，壓應(yīng)力越小，以圓截面或近圓截面手柄為佳。手柄直徑太大會減小握力，直徑太小會導(dǎo)致疲勞，取30 mm、40 mm為宜。所以，該款酒精測試儀的大小造型取其的集中值，設(shè)計的高度（不包括吹管的高度）95 mm，寬度40 mm，有利于操作時保持握力，而且不費(fèi)力，操作簡單、便捷，節(jié)省車內(nèi)的空間。

自然物質(zhì)材料經(jīng)過空間排列組合，構(gòu)成符合形式規(guī)律美的產(chǎn)品設(shè)計。手柄采用了圓角和斜角設(shè)計，加大了用戶使用的舒適性，減少手部的疲勞，從而使產(chǎn)品語言、功能表達(dá)清晰明了；出氣孔和聲音口均采用簡單而美麗的圓孔設(shè)計，使整個產(chǎn)品顯得更為精致。按鈕與出氣孔及音響口相呼應(yīng)，均運(yùn)用了圓形，并且，與外檐跟后蓋的顏色相一致。

人對色彩有直接的生理反應(yīng)，并且往往從聯(lián)想開始。運(yùn)用色彩時，要依據(jù)產(chǎn)品功能特點(diǎn)來選擇主色調(diào)。所以，色彩選擇上，產(chǎn)品整體采用白色和綠色的顏色搭配；白色代表純凈，綠色則代表清新自然。當(dāng)用戶使用本產(chǎn)品時，有種清新、明朗的感覺。顏色搭配與喝醉酒的灰暗感覺形成鮮明的對比。材質(zhì)則選用ABS工程塑料即PC+ABS,既具有PC的尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性，又兼顧ABS的優(yōu)良加工性能，在薄壁和復(fù)雜形狀制品中使用這一工程塑料，能夠保證產(chǎn)品優(yōu)異的性能。因此，在這款酒精測試儀的設(shè)計中，外殼材料選擇為ABS工程塑料，采用注塑成型工藝加工。

該款智能酒精測試儀，在功能上，不僅能及時地在顯示屏上顯示即時數(shù)據(jù)，還能通過藍(lán)牙與智能手機(jī)相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交接，及時提醒用戶。

二、酒精檢測儀的設(shè)計方案

智能酒精測試儀，采用基于靈敏度較高、體積小巧的酒精傳感器，測量便捷、結(jié)果可靠；處理器采用性價比*的MCU，功耗低、功能強(qiáng)，能勝任酒精檢測、實時通訊等模塊的控制工作，且為日后的拓展應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)；手機(jī)通信選用應(yīng)用廣泛、功耗較低的藍(lán)牙模塊，在10m內(nèi)可與手機(jī)通信，將測試數(shù)據(jù)實時地傳遞到APP客戶端進(jìn)行分析測試。

另外，該測試儀跟智能手機(jī)相連后，既能方便用戶隨時隨地通過手機(jī)來檢測身體里的酒精濃度，來判斷用戶能否安全駕車，避免酒駕；也能根據(jù)用戶的身體狀況或測試記錄的數(shù)據(jù)，來分析用戶的酒精分解能力，推測出多久之后能安全駕駛。APP客戶端通過手機(jī)的定位，能夠顯示用戶所在位置信息，提供滴滴出行的第三方服務(wù)。

三、酒精測試儀的使用方法及結(jié)果分析

為檢驗所設(shè)計的酒精測試儀是否舒適，本研究采用人機(jī)工程學(xué)研究方法，通過對手部的壓力分布測試和主觀評價方法對智能酒精測試儀的操作舒適性進(jìn)行研究。本研究通過隨機(jī)挑選的20個用戶進(jìn)行測試，從酒精測試儀的持握方式、操作方式以及酒精測試儀外觀的美學(xué)角度出發(fā)等方面進(jìn)行分析。

酒精測試的過程大致分為“拿起一一坐著/站著握持一一酒精測試一一放置"等4個過程。其中，以持握這個階段的手勢重要，并且也復(fù)雜。手部的持握姿態(tài)所產(chǎn)生的交互動作基本上都貫穿了整個手持式產(chǎn)品的每一個使用環(huán)節(jié)。

在握持狀態(tài)下的時候，手部姿態(tài)基本處于靜態(tài)狀態(tài)，動作上的變化幅度較少，主要的交互行為產(chǎn)生在手的動作與姿態(tài)上。在產(chǎn)品尺寸與手的關(guān)系比較合適的情況下，持握基本上不會產(chǎn)生太大的問題。手部姿態(tài)的持握狀態(tài)也直接關(guān)聯(lián)到了產(chǎn)品與人的手部模型之間的關(guān)系。但是其最終所影響的效果會產(chǎn)生在使用產(chǎn)品的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的人機(jī)交互，所以筆者在該階段要計算的目標(biāo)包括產(chǎn)品在人手中的定位，手當(dāng)時的狀態(tài)，以便于為產(chǎn)品操作環(huán)節(jié)的分析提供前提和依據(jù)。另外，本研究還能夠通過用戶對持握時的感受在感性層面為描述持握狀態(tài)提供支持。

單手掌握*不費(fèi)力，手部承受壓力較強(qiáng)的兩個區(qū)域成為了主要的承壓區(qū)域，手指和大拇指作為輔助也承受部分壓力，而手心作為上文分析中承受壓力最差的區(qū)域得到了回避，盡量減少了場強(qiáng)儀與手心部分的壓力接觸。

根據(jù)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本研究所設(shè)計的智能酒精測試儀符合人機(jī)工程學(xué)原理，設(shè)計外形新穎，顏色明亮，操作方式便捷，能較好地緩解手部持握疲勞，增加產(chǎn)品的舒適性。

四、酒精檢測儀的APP設(shè)計

酒精測試儀之所以智能，在于其利用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人緊緊地聯(lián)系在一起，具備了傳統(tǒng)單品不具備的便利性及可操控性。

1、手機(jī)應(yīng)用功能和信息架構(gòu)設(shè)計

APP是連接手機(jī)和設(shè)備，滿足遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用。它除了滿足機(jī)身界面的信息展示功能和基本的控制功能以外，的功能是實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)收集。機(jī)器采集的數(shù)據(jù)將通過它上傳到APP客戶端。用戶通過它可以管理酒精測試儀，并全面了解酒精測試數(shù)據(jù)的狀況。

本研究根據(jù)酒精含量來判斷用戶能否安全駕車，避免因飲酒駕駛機(jī)動車所帶來的交通違發(fā)，以及所引起的安全事故，保護(hù)用戶的人身財產(chǎn)安全；通過多次測試的記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶的身體狀況，來分析用戶的分解能力，從而推測能夠安全駕駛所需時間。

用戶按下開關(guān)按鈕，酒精測試儀會有“嗶嗶嗶"2 s的警報提示音，提示用戶測試準(zhǔn)備就緒，可以開始測試，用戶測試完成后，在屏幕中顯示測試結(jié)果，當(dāng)測試結(jié)果的數(shù)值在20ml-100ml以內(nèi)，則會有“嗶嗶嗶"2 s的提示音；建議用戶不要開始駕駛機(jī)動車；當(dāng)測試的酒精濃度達(dá)到酒駕標(biāo)準(zhǔn)及以上標(biāo)準(zhǔn)時，酒精測試儀會有“嗶嗶嗶"2 s的急促警報提示音，提醒喝酒的用戶不要發(fā)動機(jī)動車。

2、手機(jī)端APP界面設(shè)計

界面存在于人一物信息交流中，甚至可以說，存在人一物信息交流的一切領(lǐng)域都屬于界面，它的內(nèi)涵要素是極為廣泛的。交互界面設(shè)計可以引起用戶使用時的心理和生理的反應(yīng)，如何抓住用戶的注意力并感染用戶，需要設(shè)計師合理地去統(tǒng)籌整個界面系統(tǒng)的布局和設(shè)計。用戶界面的設(shè)計涉及到用戶與機(jī)器操作過程中產(chǎn)生的所有反饋和交互細(xì)節(jié)。所以，交互設(shè)計不僅僅是審美的選擇問題，而是基于對用戶和認(rèn)知原理的理解。

由于新時代多媒體和信息統(tǒng)一化步伐的不斷加快，移動終端的人際交互界面己更加體現(xiàn)用戶體驗度和用戶情感因素。有研究表明色彩帶來的直觀感受會讓用戶產(chǎn)生視覺聯(lián)想，并且是視覺藝術(shù)中各因素之間重要的溝通方式。色彩的明度、色相、純度的差異會給人們造成不同的心理錯覺。在色彩選擇上，筆者遵循一致性原則，從產(chǎn)品定位出發(fā)，以產(chǎn)品的屬性和傳達(dá)的理念為核心，綜合流行趨勢，尋找最能夠傳達(dá)產(chǎn)品理念的色彩。

手機(jī)應(yīng)用的當(dāng)前設(shè)計風(fēng)格趨勢，大致分為兩類：扁平化風(fēng)格和擬物化風(fēng)格。扁平化大背景風(fēng)格較為炫酷，具有高科技感，正適合此類智能產(chǎn)品。

五、酒精測試器的方案總結(jié)

被動式酒精測試設(shè)計為主動式測試和主動式提醒用戶，提高了交通行駛的安全性。通過人機(jī)學(xué)分析對產(chǎn)品作了優(yōu)化設(shè)計，充分考慮用戶，使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品和諧結(jié)合。展開對智能酒精測試儀的改良設(shè)計，解決了當(dāng)前酒精測試儀體積大、測試識別不方便等諸多問題。結(jié)合手的解剖學(xué)特征和立姿靜動態(tài)尺寸，對酒精測試儀進(jìn)行了改進(jìn)和完善，能夠更加貼合人手握的舒適感受，在實現(xiàn)有效監(jiān)測飲酒駕駛的同時，充分考慮產(chǎn)品的交互方式，從手柄、連接結(jié)構(gòu)及各個部件的材質(zhì)、色彩等方面，為提高該類產(chǎn)品的使用舒適性提供了新的思路，開辟了酒精測試儀的智能時代，市場需求廣泛，推廣應(yīng)用價值高，即能有效降低酒后駕車現(xiàn)象，提高交通安全出行，讓人們的出行防范于未然。

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