91、动态标识与视障人士脚步本体感觉的研究洞察-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/onion/article/details/151733263

动态标识与视障人士脚步本体感觉的研究洞察

在现代社会，标识系统和视障人士的行动辅助是提升公共设施便利性和安全性的重要方面。动态标识的应用以及视障人士在获取引导信息时的脚步本体感觉变化，都有着重要的研究价值。

动态标识的实地测试

动态标识通过投影仪投射在设施的现有地板上呈现，一天内条件会切换4 - 5次。不过，每个投影标识的亮度会受到外界光线和地板材料的影响，会根据安装的时段和楼层而有所变化。但设置时确保了亮度对比度（(投影表面亮度 - 非投影表面亮度) ÷ 非投影表面亮度）至少为10%。

动态标识有不同的条件设置，具体如下表所示：
| 条件 | 信息复杂度 | 顶层内容 | 中间层内容 | 底层内容 |
| — | — | — | — | — |
| 1 | 仅提供日语文本引导信息 | 文本：“Game venue”；图形：动画箭头图标 | 文本：“Arena”和“Stands”；图形：动画箭头图标 | 文本：“Arena”；图形：动画箭头图标 |
| 2 | 文本信息在日语、英语和韩语间切换，除引导信息外还提供警示信息 | 文本：“Game venue”和“Please use the stairs at left.”（日、英、韩切换显示）；图形：动画箭头和警示图标 | 文本：“Arena”和“Proceed to the rear when going home.”（日、英、韩切换显示）；图形：动画箭头和警示图标 | 同条件1 |
| 3 | 不展示动态标识 | - | - | - |

为了确认普通用户对动态标识的反应以及标识的有效性，进行了以下两项调查：
1. 设施用户楼层间移动行为观察调查 ：观察各楼层普通用户的行为，在中间楼层的分支点，统计特定时间内移动到各分支的人数，并计算按照标识意图移动的人数占总通过人数的百分比。结果发现，在展示动态标识的时段，移动到底层场馆入口的人数占总人数的74.7%；未展示时，这一比例为49.6%。这表明中间楼层楼梯底部地板上的动态标识对下楼的设施用户具有引导作用。而且，在观察用户上下楼梯的行为时，未因人们阅读地板上动态标识的内容或被标识吸引而导致拥堵或接触事故。不过，由于此次实地测试中地板上动态标识的显示表面亮度对比度约为10%较低，标识可能未强烈吸引注意力，所以仅根据这些结果难以肯定地说楼梯周围地板上的动态标识造成拥堵或接触事故的概率低。
2. 测试对象参考的标识及注视时间调查 ：让提前承诺参与测试的普通人员（测试对象）在设施内完成移动任务。使用眼动记录仪测量测试对象的注视点并计算对每个标识的注视时间。任务结束后，对他们进行关于“任务中参考的标识”的多项选择调查。测试对象为20名首次使用测试场地设施的健全人（18名20 - 60岁的日语使用者和2名20多岁能阅读和理解日语的英语使用者），每次2名测试对象参与，共进行10次。眼动记录仪的注视点误差在记录眼动中心坐标附近的视角1°以内（上下各0.5°）。测试结果如下表所示：
| 标识位置 | 被参考百分比(%) | 平均注视时间(秒) |
| — | — | — |
| 顶层张贴纸质标识 | 85.0% | 约2.04秒 |
| 顶层动态标识 | 28.6% | 约0.16秒 |
| 中间层张贴纸质标识 | 25.0% | 约2.38秒 |
| 中间层动态标识 | 85.7% | 约1.75秒 |
| 底层张贴纸质标识 | 5.0% | 约0.88秒 |
| 底层动态标识 | 78.5% | 约0.72秒 |

从结果可以看出，被参考率高的标识有中间层的动态标识（85.7%）、顶层的张贴纸质标识（85.0%）和底层的动态标识（78.5%）。每个测试对象参考的标识数量约为3 - 5个。注视时间长的标识有中间层的张贴纸质标识（约2.38秒）和顶层的张贴纸质标识（约2.04秒）。无论被参考率如何，柱子上的张贴纸质标识注视时间最长。中间层地板上被参考率最高的动态标识注视时间约为1.75秒，这是因为设施用户下楼时会持续注视这些标识。在任务后的访谈中，许多测试对象会误认张贴纸质标识的内容，所以在使用设施时，他们会用中央视觉短时间（约2秒或更短）注视标识移动。如果标识展示位置不在移动时的视野内，就有可能出现误认情况。而且，根据测试对象参考标识的原因评论可知，为了短时间确定移动方向，人们倾向于不阅读自认为无关的信息。在条件1和条件2中，动态标识的信息复杂度不同，但标识被参考的程度和注视时间没有显著差异，这也支持了这一趋势。

肘部引导信息对严重视障人士脚步本体感觉的影响

视觉障碍对日常生活有着深远影响，近年来有报道称低视力人群在上下台阶时容易摔倒。这主要是由于缺乏周围环境信息和障碍物信息，以及视野受损和对比度敏感度降低等原因。因此，为低视力患者提供持续的行动支持很有必要。

研究招募了12名患有色素性视网膜变性的男性成年人（44.8 ± 6.8岁），他们的视力为0.02 - 0.04，视野为10°，损失率为95%。参与者通过两种方法获取台阶信息（台阶高度为4、10和20厘米）：
- 条件A ：由向导帮助，参与者在爬台阶时抓住向导的肘部。
- 条件B ：向下看，从脚趾30厘米处观察障碍物。

随后，参与者进行两项任务：
1. 任务1 ：被告知台阶高度后，在静态站立时抬起脚来重现台阶高度（每只脚10次）。
2. 任务2 ：在两种条件下获取台阶高度信息后，从一个可以一步完成移动的自由位置爬台阶。

在实验过程中，使用高速摄像机记录每种条件下的下肢运动，拍摄范围为1.0 m（X轴）× 2.5 m（Y轴）× 2.0 m（Z轴）。通过拍摄90个控制点对空间进行校准，为测量运动，在参与者下肢附着12个球形反射标记。使用单因素方差分析分析条件间步态参数（如脚趾抬高高度和步长）和脚步轨迹特征（如爬台阶时前脚和后脚的最高点）的差异，采用事后成对Bonferroni校正比较检查每个条件的均值差异。

实验结果如下：
- 任务1 ：在10厘米和20厘米台阶高度时，条件B的脚趾抬高高度和抬高高度的方差系数比条件A大。
- 任务2 ：在条件B下，爬台阶时前脚的最高点显著更高。对于两种台阶高度，条件间的跨越距离没有显著差异。

从这些结果可以推测，对于任务1，由于严重的视觉障碍，参与者难以从视觉获取姿势控制信息，导致视网膜变性患者抬腿时控制姿势困难。而使用行走向导是解决行动问题的有效方法，获取触觉感官输入可以提高感知信息的准确性。对于任务2，在条件B下，由于参与者严重的视野障碍，与脚抬高相关的姿势控制变得困难，观察到脚趾抬高高度有变化。为避免因不稳定的抬脚动作而摔倒的风险，每个台阶动作更注重确保安全而非动作效率。相反，在条件A下，向导提供的触觉信息弥补了视觉信息的不足，实现了信息整合，因此推测爬台阶时脚趾抬高的变化得到抑制，动作更稳定。

综上所述，信息获取策略的差异会影响爬台阶时的脚步轨迹。在本研究使用的两种方法中，通过向导获取信息可能为低视力个体爬台阶提供更好的反馈。

整个研究过程可以用以下流程图表示：

graph LR
    A[研究开始] --> B[动态标识设置]
    B --> C[行为观察与调查]
    C --> D[分析动态标识效果]
    A --> E[招募视障参与者]
    E --> F[设置信息获取条件]
    F --> G[进行两项任务]
    G --> H[分析脚步轨迹差异]
    D --> I[总结动态标识结论]
    H --> J[总结引导信息对视障者影响结论]
    I & J --> K[研究结束]

通过这些研究，我们对动态标识的引导作用和视障人士在不同引导方式下的脚步本体感觉有了更深入的了解，这有助于进一步优化公共设施的标识系统和为视障人士提供更有效的行动辅助。

动态标识与视障人士脚步本体感觉的研究洞察

研究结果的深入分析与启示

动态标识研究结果的启示
- 引导效果的重要性 ：动态标识在引导设施用户下楼方面显示出明显的效果，这表明在公共设施中合理设置动态标识可以有效地引导人流，提高设施的使用效率和安全性。例如，在大型商场、体育馆等人员密集的场所，通过动态标识引导人们前往特定区域，可以减少人们寻找目的地的时间，避免人群的无序流动。
- 标识设计与展示的考量 ：虽然动态标识有引导作用，但此次测试中亮度对比度较低可能影响了其吸引力。在未来的标识设计中，需要综合考虑环境光线、地板材料等因素，确保标识具有足够的亮度和对比度，以吸引人们的注意力。同时，标识的信息复杂度似乎对被参考程度和注视时间影响不大，因此在设计标识信息时，应简洁明了，突出关键引导信息。
- 安全风险的评估 ：尽管在此次测试中未出现因动态标识导致的拥堵或接触事故，但不能完全排除风险。在推广动态标识的应用时，需要进行更全面的安全评估，考虑标识的位置、展示方式等因素，确保其不会对人们的行动造成阻碍。
视障人士研究结果的启示
- 引导方式的选择 ：研究结果表明，通过向导获取信息可以为视障人士爬台阶提供更好的反馈，这强调了向导在视障人士行动辅助中的重要性。在公共设施中，可以配备更多经过专业培训的向导，为视障人士提供更贴心的服务。
- 多感官信息的整合 ：视障人士由于视觉信息的不足，需要依靠其他感官来获取环境信息。因此，在设计公共设施时，可以考虑增加触觉、听觉等多感官信息的引导，如设置盲道、语音提示等，帮助视障人士更好地感知周围环境。
- 个性化的行动支持 ：不同视障人士的视觉障碍程度和需求可能不同，因此需要提供个性化的行动支持。例如，对于一些视觉障碍较轻的人士，可以提供更详细的视觉引导信息；对于视觉障碍较重的人士，则需要更多地依靠触觉和听觉引导。

未来研究方向与展望

动态标识的优化研究
- 亮度和对比度的优化 ：进一步研究如何提高动态标识的亮度和对比度，以增强其在不同环境下的可见性。可以探索使用新型的投影技术或材料，提高标识的显示效果。
- 信息内容和形式的创新 ：研究不同信息内容和形式对用户的引导效果，开发更具吸引力和实用性的动态标识。例如，可以结合动画、视频等形式，提供更生动的引导信息。
- 与其他系统的集成 ：考虑将动态标识与其他公共设施系统（如照明系统、安防系统等）集成，实现更智能化的管理和控制。
视障人士行动辅助的深入研究
- 多感官信息的协同作用 ：深入研究触觉、听觉和视觉等多感官信息在视障人士行动中的协同作用，开发更有效的多感官引导系统。
- 个性化辅助技术的开发 ：根据视障人士的个体差异，开发个性化的行动辅助技术。例如，利用人工智能和大数据技术，为每个视障人士提供定制化的引导方案。
- 长期效果的评估 ：对不同行动辅助方法的长期效果进行评估，了解其对视障人士生活质量和独立性的影响，为进一步改进提供依据。

总结

本研究围绕动态标识的引导作用和视障人士在不同引导方式下的脚步本体感觉展开，通过实验和分析得出了一系列有价值的结论。动态标识在引导设施用户下楼方面具有一定的效果，但在设计和展示方面还有待优化；通过向导获取信息可以为视障人士爬台阶提供更好的反馈，强调了多感官信息整合和个性化行动支持的重要性。未来的研究可以进一步深入探索动态标识的优化和视障人士行动辅助技术的发展，为提高公共设施的便利性和安全性，改善视障人士的生活质量做出更大的贡献。

未来研究方向可以用以下流程图表示：

graph LR
    A[未来研究] --> B[动态标识优化]
    A --> C[视障人士行动辅助深入研究]
    B --> B1[亮度和对比度优化]
    B --> B2[信息内容和形式创新]
    B --> B3[与其他系统集成]
    C --> C1[多感官信息协同作用研究]
    C --> C2[个性化辅助技术开发]
    C --> C3[长期效果评估]

通过不断深入研究和实践，我们有望打造更加友好、便捷和安全的公共环境，让所有人都能在其中自由、舒适地活动。