电动车充电装置的人机交互设计研究

论文摘要

当今世界环境污染和能源紧缺问题日益严峻,能源紧张问题已经成为影响和制约各国经济发展的主要因素之一。据统计,每年汽车燃烧的汽油用量已占到石汕开采总量的30—40%,如此庞大的用量,所带来的经济成本也将是巨大的。而电动车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具,具有低污染、零排放、噪声低、能效高、维修及运行成本低等优点,且它的电能来源广泛,太阳能、风能、潮汐能、核能等都能作为其主要来源。它的广泛普及将是缓解大气环境污染和能源紧缺的最有效方式之一。电动车行业发展中的诸多环节,例如电动汽车的研发、锂电池、快速充电技术、充电装置等制约了电动车的推广。其中,电动车充电装置作为电动车“粮食”的供给者,它的发展必将会加速电动汽车的普及进程。本文通过调研发现,以往的电动车充电装置中存在大量的人机交互问题：(1)缺乏功能指示性,容易造成用户的误操作；(2)人机界面不够友好,用户在初次使用有一定难度；(3)系统功能不够完备,不能完全满足用户需要；因此本文以人机交互理论为基础,通过对用户的深入研究,挖掘用户的真实需求。对充电装置软、硬件的改良设计,提升用户体验、弥补产品人性化设计的不足,在反复的迭代中设计一款高效、易用的充电装置。进而推动电动车行业的发展、以达到缓解环境恶化、避免资源枯竭的目的。本文完成的研究工作总结为以下几点：第一,通过调研、访谈,挖掘用户的真实需求及目标；第二,从电动车充电装置的人的因素、机的因素、外部环境影响因素分析其现有产品的交互问题；第三,原型的初步构建,并在此基础上不断迭代,通过设计——评估——重设计的反复,找到合理的解决方案。第四,与企业沟通开发需求,了解充电装置的发展趋势,找到商业机会,并明确产品设计方向；第五,以交互设计为基础,从材料的选择、颜色的确认、人机界面等多个角度研究。借鉴产品造型设计、人机工程学、认知心理学等领域的研究成果,进行电动车充电装置的概念造型、交互界面的设计。本课题旨在对电动车充电装置交互界面的探讨,由于资源缺乏、时间短暂,未能对电动车充电装置的设计做更详细、全面的规划和整合。只能初步的对其交互设计的发展做有益的探索,通过增加服务功能、加强视觉信息来提升用户体验。希望能以此抛砖引玉,为今后的相关设计提供参考和借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.1.1 低碳经济及新能源产业的发展
• 1.1.2 国内外充电装置的发展情况
• 1.1.3 课题研究的意义
• 1.2 论文研究的主要内容
• 1.3 论文的结构及框架
• 第二章 人机交互理论及其应用
• 2.1 人机交互概述
• 2.1.1 人机交互定义
• 2.1.2 人机交互的研究对象
• 2.1.3 人机交互设计的原则
• 2.2 人机交互设计流程
• 2.2.1 人机交互设计的思路
• 2.2.2 人机交互设计的程序
• 2.5 人机交互在实际设计中的应用
• 2.5.1 人机交互在计算机领域的应用
• 2.5.2 人机交互在工业产品领域的应用
• 2.5.3 人机交互在环艺设计领域中的应用
• 第三章 充电装置的现状及用户需求分析
• 3.1 充电装置概述
• 3.1.1 电动车的充电方式
• 3.1.2 充电装置的常见形式
• 3.1.3 充电装置的服务对象
• 3.2 充电装置的用户研究
• 3.2.1 用户研究的内容
• 3.2.2 用户研究的方法
• 3.2.3 用户研究与需求
• 3.3 充电装置的用户需求
• 3.3.1 充电装置的用户需求收集
• 3.3.2 充电装置的用户需求分析
• 3.3.3 充电装置的用户需求整理
• 3.4 用户对现有充电装置交互设计期望
• 3.4.1 充电装置交互问题的提出
• 3.4.2 用户对充电装置交互设计的期望
• 第四章 充电装置的交互设计要素分析
• 4.1 充电装置用户界面的设计原则
• 4.2 充电装置的硬件交互要素分析
• 4.2.1 充电系统的核心要素
• 4.2.2 充电装置的主要结构
• 4.3 充电装置的软件交互要素分析
• 4.3.1 充电装置的功能分析
• 4.3.2 充电装置的显示要素分析
• 4.4 充电装置使用环境分析（外部因素）
• 4.4.1 充电装置的放置场景
• 4.4.2 使用环境对用户产生的交互影响
• 第五章 充电装置的交互原型构建及其评价
• 5.1 充电装置的交互原型设计
• 5.1.1 原型设计
• 5.1.2 原型设计流程图
• 5.2 可用性及其介绍
• 5.2.1 可用性概念
• 5.2.2 可用性测试方法
• 5.3 充电装置的可用性测试报告
• 5.3.1 充电装置的可用性测试内容
• 5.3.2 充电装置的可用性测试结果
• 第六章 充电装置交互设计实例
• 6.1 项目描述
• 6.1.1 项目研究背景及目标
• 6.1.2 设计对象的确定
• 6.2 硬件设计
• 6.2.1 材料的选择
• 6.2.2 色彩的选择
• 6.2.3 造型的选定
• 6.2.4 场地的选择
• 6.3 软件视觉交互设计
• 6.4 本章小节
• 第七章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士研究生期间发表的学术论文
• 致谢