基于人機(jī)工學(xué)的自助餐廳視覺結(jié)算設(shè)備尺寸研究

摘 要：視覺結(jié)算設(shè)備是一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的，可幫助自選餐廳顧客完成菜品自助計(jì)價(jià)和支付的智能產(chǎn)品。該產(chǎn)品剛推出不久，仍存在一些易用性問題，其中包括設(shè)備尺寸未被合理化和規(guī)范化的問題，既影響設(shè)備使用，也不利于設(shè)備的迭代。本文通過分析我國(guó)成年人體尺寸數(shù)據(jù)和用戶使用習(xí)慣，結(jié)合調(diào)研確定影響視覺結(jié)算設(shè)備尺寸的設(shè)計(jì)因素，可以對(duì)視覺結(jié)算設(shè)備尺寸的設(shè)計(jì)提出科學(xué)有效的建議。

關(guān)鍵詞：自助餐廳;視覺結(jié)算設(shè)備;人機(jī)工程學(xué);易用性

1 研究背景

產(chǎn)品是被人們使用的，其所具有的一切性能都要以符合人使用需求和習(xí)慣為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所體現(xiàn)出來的人化原則包括產(chǎn)品的實(shí)用性、易用性、經(jīng)濟(jì)性等。[1]然而視覺結(jié)算設(shè)備自誕生到現(xiàn)在一直存在一些易用性問題，其中設(shè)備尺寸的合理化設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)。為了提高該產(chǎn)品的實(shí)用性和易用性，大多數(shù)學(xué)者會(huì)采取人機(jī)工程學(xué)理論結(jié)合用戶的使用習(xí)慣設(shè)計(jì)產(chǎn)品，使產(chǎn)品更加符合人的生理特征和人體尺寸，讓用戶使用起來更加方便、更加舒適。

2 自助餐廳視覺結(jié)算設(shè)備產(chǎn)品分析

視覺結(jié)算設(shè)備是一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的，在餐廳幫助顧客完成菜品自助計(jì)價(jià)和支付的智能產(chǎn)品，目前的主要客戶為公司企業(yè)和學(xué)校單位等團(tuán)體。視覺結(jié)算設(shè)備主要包含兩大部分，一是結(jié)算臺(tái)主體，結(jié)算臺(tái)面上包括等候區(qū)、識(shí)別區(qū)和支付區(qū)，支付區(qū)嵌入一卡通卡機(jī)以及手機(jī)支付掃碼機(jī)等。二是識(shí)別模塊，識(shí)別模塊包括菜品識(shí)別攝像和信息顯示屏幕，其中信息顯示屏頂端附帶有人臉支付的識(shí)別鏡頭。識(shí)別模塊與結(jié)算臺(tái)主體通過支柱連接，因此整臺(tái)設(shè)備由上到下分別為菜品識(shí)別攝像頭、屏幕和結(jié)算臺(tái)面。核心的操作流程是，用戶將菜品放置于識(shí)別區(qū)，菜品識(shí)別攝像并通過屏幕反饋信息，用戶確定結(jié)算信息無誤后，通過人臉支付或其他方式完成支付，最后取走菜品。

3 視覺結(jié)算設(shè)備尺寸設(shè)計(jì)分析

3.1 用戶使用視覺結(jié)算設(shè)備的行為習(xí)慣分析

該設(shè)備的用戶有兩類，第一類為餐廳顧客，第二類是設(shè)備管理員。其中顧客是主要用戶，其行為習(xí)慣為：手持托盤，自然放置于識(shí)別區(qū);關(guān)注屏幕的結(jié)算信息;點(diǎn)擊屏幕確認(rèn)完成人臉識(shí)別支付;手持手機(jī)或一卡通于結(jié)算臺(tái)面支付區(qū)完成支付。另外，設(shè)備管理員的使用習(xí)慣為：手動(dòng)對(duì)新設(shè)備的鏡頭進(jìn)行焦距校準(zhǔn);采集新菜品，需要一邊調(diào)整菜品在識(shí)別區(qū)的位置，一邊觀察屏幕信息，保證菜品位于鏡頭正下方;其他運(yùn)維方面的操作都會(huì)在屏幕上進(jìn)行。

因此，影響操作的人體尺寸因素有身高、眼高、肩指距、胸深、肘高、會(huì)陰高。

3.2 視覺結(jié)算設(shè)備相關(guān)的人機(jī)尺寸數(shù)據(jù)

根據(jù)客戶提供的用戶資料，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的用戶，包括高校學(xué)生以及企業(yè)單位職工等，男性用戶年齡基本處于18～60歲，平均身高為1750mm;女性用戶年齡處于18～55歲，平均身高為1630mm。對(duì)照GB-10000-88 《中國(guó)成年人人體尺寸》，男女性用戶平均身高對(duì)應(yīng)的百分位數(shù)為90，對(duì)應(yīng)的相關(guān)尺寸為：男身高1754mm，女身高1640mm;男眼高1643mm，女眼高1522mm;男手舉最高點(diǎn)2242mm，女手舉最高點(diǎn)2096mm;男肩高1435mm，女肩高1333mm;男上肢前伸長(zhǎng)879mm，女上肢前伸長(zhǎng)805mm;男胸深312mm，女胸深292mm;男肘高1079mm，女肘高1009mm;男會(huì)陰高840mm，女會(huì)陰高779mm。

3.3 視覺結(jié)算設(shè)備合理化尺寸的確定

根據(jù)上文所列的相關(guān)人體尺寸，結(jié)合實(shí)際的使用情況修正，可以設(shè)計(jì)設(shè)備的關(guān)鍵尺寸。菜品識(shí)別攝像頭離地的距離H1應(yīng)符合1754mm≦H1<2096mm，考慮女管理員也便于調(diào)節(jié)攝像，因此設(shè)計(jì)H1=1754mm。人臉識(shí)別鏡頭的高度H2應(yīng)符合1522mm≦H2<1750mm，考慮鏡頭能直接拍攝到大部分男女用戶而不需大幅調(diào)節(jié)角度，因此設(shè)計(jì)H2=1600mm。屏幕低點(diǎn)離地距離H3應(yīng)符合1333mm≦H3<1522mm，考慮矮小的女用戶能自然觀看并點(diǎn)擊屏幕，因此設(shè)計(jì)H3=1333mm。結(jié)算臺(tái)面離地高度應(yīng)符合779mm≦H4<840mm，考慮放置和取走餐盤時(shí)，減少用戶彎腰的情況，因此設(shè)計(jì)H4略高于女會(huì)陰高，H4=800mm。桌面臺(tái)的最大寬度L1應(yīng)該結(jié)合女用戶的上肢前伸長(zhǎng)以及屏幕和支柱的厚度進(jìn)行計(jì)算，其中女上肢前伸長(zhǎng)減女胸深的尺寸為512mm，另外考慮手臂自然彎曲為舒適姿勢(shì)，引起設(shè)計(jì)屏幕離結(jié)算臺(tái)有邊緣的長(zhǎng)度為500mm。加上支柱和屏幕硬件的厚度，設(shè)計(jì)L1=650mm。識(shí)別區(qū)的長(zhǎng)寬尺寸L2和L3，依據(jù)托盤的平均值，以及算法的約束，分別設(shè)計(jì)為370mm和500mm。付款區(qū)和識(shí)別區(qū)的距離L4設(shè)計(jì)為60mm，能保證識(shí)別區(qū)剛好進(jìn)入用戶的俯視視野，可提升用戶的支付操作效率。

根據(jù)H1的尺寸，加上攝像盒子的高度，可以設(shè)計(jì)設(shè)備的總高為1854mm。根據(jù)L3和L4的尺寸，加上等候區(qū)以及支付區(qū)其他印生產(chǎn)需要的尺寸，可以設(shè)計(jì)設(shè)備的總長(zhǎng)度為1300mm。所以最終設(shè)備的總體尺寸為1300mm*650mm*1854mm。

4 結(jié)論與展望

根據(jù)視覺結(jié)算設(shè)備的實(shí)際用戶情況，包括使用行為情況等，結(jié)合《中國(guó)成年人人體尺寸》的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)，可合理地分析并設(shè)計(jì)出該設(shè)備的關(guān)鍵尺寸，包括其長(zhǎng)寬高以及其他重要部件的定位尺寸。本文既科學(xué)有效地解決了該設(shè)備因尺寸不適導(dǎo)致的易用性問題，也提供了產(chǎn)品后續(xù)迭代的重要尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)。以人機(jī)工程學(xué)層面作為思考，工業(yè)產(chǎn)品操作裝置充分展現(xiàn)出了對(duì)產(chǎn)品自身功能以外附加值，就產(chǎn)品自身附加值而言，其主要體現(xiàn)了公平的便捷性。[2]在往后該設(shè)備的升級(jí)中，希望后續(xù)設(shè)計(jì)者能繼續(xù)依據(jù)不同使用場(chǎng)景的特殊性，結(jié)合用戶情況不斷優(yōu)化視覺結(jié)算設(shè)備的易用性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許喜華.工業(yè)設(shè)計(jì)概論[M].北京理工大學(xué)出版社，2008.

[2] 莊妃.工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)[J].高等教育，2013，8（08）：203-204.

作者簡(jiǎn)介：馮維哲（1992—），華南理工大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)專業(yè)研究生在讀，研究方向：信息與交互設(shè)計(jì)。