代駕折疊電動車用戶體驗研究與設計

黃瑩　金信琴　潘宜馨

關鍵詞：折疊電動車 用戶體驗 滿意度 設計優化 續航能力

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2022）08-0129-04

引言

隨著社會的不斷進步，城市的不斷發展，中國的城鎮化區域不斷增加，城市交通的發展迅速，人們的生活和出行方式也發生改變。越來越多的人購買汽車，道路交通越發擁擠，同時因為酒駕引發的交通事故頻發。根據交通管理規定，酒后駕車會處以罰款并進行拘役管制處罰，因此更多的人選擇酒后找代駕服務，代駕行業也逐漸得到發展。對于代駕工作者來說，出行工作的代步工具需要合理的選擇。其中折疊式電動代步車以其輕巧、便攜的特性已然成為代駕工作者首選的出行交通工具之一，深受代駕工作者的喜愛。對于代駕工作者來說，折疊式電動代步車即輕巧又可折疊放置與客人汽車的后備箱內，節省空間的同時提高工作效率。例如近兩年出現的一款簡單輕巧的電動滑板車，不僅綠色環保，并且非常便于攜帶，電動滑板車以其自身優點迅速成為被代駕員所喜愛的代步工具。但是電動滑板車還存在諸多問題，不僅在人機交互方面需要改進，其使用過程中的安全系數也有待提升。而用戶體驗設計則是通過改善和優化用戶與產品的交互過程，從而提升用戶的滿意度[1]。因此本文旨通過以用戶體驗為核心，研究用戶使用活動的需求，將需求進行任務轉化，對折疊式電動代步車實施設計優化，從而使產品更好的進入市場、融入生活、幫助代駕員更好地開展工作。

一、研究背景及發展現狀分析

基于城市的發展，城市交通的發展迅速，越來越多的人駕駛車輛，對于工作一天的白領來說，下班后的娛樂項目是必不可少的，很多車主在飲酒后會選擇叫代駕服務，代駕行業逐漸興起。對于代駕員來說，代駕員的工作節奏的較快，出行的目的地不固定，因此代步交通工具已然成為代駕員工作中不可分割的一部分。其中電動代步交通工具，在整個交通工具市場中的分量愈來愈大[2]。當下人們的環保意識不斷提升，在選購代步交通工具時也十分看重綠色、耗能小、污染小的，而電的使用也是未來交通工具耗能的發展新趨勢[3]。在大環境的趨勢下，折疊式電動代步車漸漸出現在代駕員的視野里。

折疊式電動代步車是在傳統自行車的基礎，加上電力套件的小型代步交通工具。目前的折疊電動代步車一般分為以自行車為基礎的折疊電動車和以滑板車為基礎的電動滑板車兩大類，其主要電力來源為內置的鋰電池組。折疊電動代步車配有動力系統、剎車系統、傳動系統等。國內對于折疊式電動代步車的研發與設計正在逐步深入，例如2020年，聯想集團便推出了電動滑板車M2系列，可輕松折疊放置于汽車后備箱內。

在綠色發展的大環境下，折疊式電動代步車不斷推陳出新，但造型上大同小異，結構較為單調。根據市場的調研分析，產品的品牌在不停增多，但使用的人群對于品牌的關注度并不高，這主要因為用戶與產品之間沒有建立良好的交互過程，同時產品的續航里程、故障率、舒適性等性能特點沒有很好的體現，導致人們對于現有的折疊式電動代步車使用滿意度較低。這就要求設計師在進行產品設計時，通過用戶體驗理論進行有效的分析，考慮用戶的使用沖動及使用需求，結合合理的人機關系分析，確定產品的結構尺寸，提升用戶的使用滿意度。

二、用戶體驗設計研究

（一）用戶體驗設計概述：用戶體驗的定義有一個國際標準（ISO9241-210）：用戶體驗是用戶在使用產品的過程中建立起來的一種純主觀感受。用戶體驗是一種技術，它滿足的不僅是工具性需求，而且還是一種主觀、情境化、復雜、動態的體驗[4]。諾曼曾說，“用戶是沒有錯的，如果用戶在使用某物品的時候遇到麻煩，那是因為設計出了問題[5]”。用戶體驗研究不單是為了產品的優化與設計，同時也需要滿足客戶需求[6]。

（二）折疊式電動代步車設計與用戶體驗關系框架：唐迪提出了產品設計中本能層次、行為層次、反思層次的情感體驗及其表達途徑[7]。折疊電動車的要素包含有CMF、造型、續航能力、輕量化、故障率、智能化、安全性、易用性、便攜性、操作性、折疊性、舒適性、情感性等要素，以三個層次為出發點，與折疊式電動代步車要素相結合，構建用戶體驗與產品的映射關系，通過映射關系產生的論點作為研究突破口，由此確定不同體驗層次對應的設計內容構建出產品不同層次的設計屬性范疇，如圖1。

1.本能層是給人帶來感官刺激的一層，本能是情感最直接處理的層面，在開始深入一個產品之前，人們會首先對視覺和感覺方面做出反應。因此本能層的產品設計主要體現在外觀造型與CMF設計中。這兩種形式是折疊式電動代步車設計在直觀上最直接的表達方式。

2.行為是情感處理的中間階段，行為層可以激發和限制低層次的本能反應和高層次的反思反應。因此折疊式電動代步車的設計需要根據用戶合理的篩選行為和動作做出反饋，從而引起用戶體驗。設計點主要體現在智能化、安全性、便捷性、故障率、操作性等特征的沉浸式體驗。

3.反思層最好的成語是“觸景生情”。反思是情感最不直接的處理過程，包括自主的思考和對曾經產品的使用經歷進行反思。折疊式電動代步車的反思層設計主要體現于用戶使用后對使用期間進行的一次反思與回憶，可以通過智能化鏈接、操作界面、舒適性等設計元素，實現用戶情感與產品的交互，滿足用戶的情感需求。

（三）用戶體驗設計流程：用戶研究的流程主要以實現研究目的為基礎。用戶研究并不是單向的，而是根據研究過程中體現出的用戶體驗反饋，不斷更迭設計，以此來確定用戶需求和優化設計原型。用戶研究的設計流程如圖2所示。常用的用戶調研方法主要有問卷法、訪談法和觀察法。

1.問卷法 是通過問卷的投放，收集大量的樣本，通過樣本歸類及數據分析得到用戶的需求與反饋。本次問卷第一部分首先了解用戶的基本信息，第二部分則研究用戶對于產品的使用要求和滿意程度，特征問題如圖3所示。過問卷調查的結果，可以得到：

A.多數代駕員會選擇折疊電動車作為代步工具，因此研究重點以折疊電動車為主;

B.結果表明只有近20%的代駕員對正在使用的代步工具是滿意的狀態，因此要著重分析用戶不滿意的因素和原因;

C.通過交叉分析了解到代駕員對產品不滿意的因素主要以續航里程短、重量重、體積大和零件損壞頻率高等要素為主。

2.用戶訪談 是通過面對面交流，在合理舒適且放松的環境下，收集受訪者心理和行為的數據。相比于其他的方法，訪談法更加靈活，通過一定的訪談技巧，達到研究目標，不能盲目交流，要有計劃地進行。通過深入的用戶訪談整理出諸多用戶不滿意因素及原因，如表1所示。

3.用戶需求分析 首先根據用戶需求探究得到的眾多用戶不滿意因素中，提取出十三個用戶體驗要素并依次命名為 a1—a13，以現有產品為測試對象，根據訪問分析產品用戶的使用體驗，具體用戶體驗要素見表2。

發放用戶體驗滿意度問卷，以Likert五級量表作為影響折疊電動車使用因素的評價標準，分為非常滿意、滿意、一般、不滿意和非常不滿意，五個等級態度，并賦值為 5，4，3，2，1，讓用戶對十三個最能代表折疊電動車的用戶體驗要素打分。

回收用戶滿意度問卷，進行數據分析。根據問卷結果分析顯示折疊電動車用戶需求要素滿意度平均值范圍在3.10—3.87。如圖4所示。說明折疊電動車用戶體驗滿意度不理想。由此可見，折疊電動車設計有一定的提升與優化空間。

通過權重值分析結果如圖5所示，表明用戶對現有折疊電動車的續航能力、故障率、體量大小這三項要素滿意度最低，而權重值卻偏高，因此設計重點是對折疊電動車的這三個方面進行改進與優化。

（四）用戶體驗測試與評估

設計師需要利用草圖繪制、產品渲染、模型制作向用戶展示對產品的優化設計點以及問題解決方案，用戶體驗測評屬于產品研究，因此在測評前需要完成對用戶需求的總結，并通過設計實踐得到解決產品問題的最終方案。產品用戶體驗測評的方式大致分為三種：

1.用戶體驗測評問卷量表的形式，國內外很多研究者已經開發出能夠直接應用于多個領域的產品研究量表，本篇研究應用的是針對產品整體的用戶體驗評估量表。

2.制作產品模型，基于高保真模型制作出實體，將產品設計具體化，讓用戶能夠通過真實的材料、結構、功能上的使用和操作對產品進行評估。

3.人機工程學仿真，用戶體驗基礎上的仿真模擬測試，要求用戶在感受、使用過產品仿真模型后，模擬使用的操作過程，對產品進行體驗評估。

三、產品改良設計

通過一系列的用戶研究，得到了代駕員對于折疊電動車續航能力差、故障率高、體量大三個方面的問題要求，接下來通過不同方案進行問題分析和解決。

（一）解決續航里程短造成電池電量消耗殆盡后用戶無法騎行回家的問題：

1.利用能量回收原理，查閱資料了解到電動汽車的能量回收，利用一種輪式能量回收裝置其能實現在車輛行駛過程中將車輛重力轉換為電能，可增大電動汽車的續程里程[8]。借鑒電動汽車的能量回收原理，將其轉換利用到折疊電動車設計上，延長其續航里程;

2.利用機械結構，通過陶瓷軸承消除摩擦點，提高傳動效率，人力騎行更省力。

（二）解決故障率問題：1.故障率主要影響因素是折疊電動車的卡扣破損率高以及連接件之間的摩擦小造成座椅和手把下滑、車子鏈條破損嚴重、剎車盤更換率高等;2.因此改變車把和座椅的卡扣結構，延長使用壽命;使用無鏈條設計，避免鏈條損壞;優化車子的剎車系統，采用機械制動和電制動結合的方式，減少剎車盤的消耗。

（三）解決體量大小的問題：1.通過改變折疊方式，來減小折疊電動車的空間占用率，使其操作簡單，實現快速折疊。2.通過改變材料的運用，來減輕折疊電動車的重量，并在一定程度上實現產品強度的提升，同時保證產品的輕量化。

四、功能與結構

（一）功能

折疊電動車的功能設計點集中體現于解決折疊電動車電量消耗殆盡后，代駕員可以通過能量回收儲存下來的電量，保證自己能夠騎行回家，因此考慮在折疊電動車內部設置能量回收系統。通過能量回收系統將車輛制動時浪費掉的動能以及車輛下坡無動力滑行時、人力騎行時產生的動能通過系統轉換為電能，儲存在固定的蓄電池空間內，在折疊電動車電量消耗殆盡后，起到備用電池的功能，避免了代駕員由于電動車電量消耗殆盡后需要被迫打車回家的情況。

1.能量回收方式選擇：電動車的能量回收方式分為兩種，一種是制動能量回收，另一種是滑行能量回收。

（1）制動能量回收：在折疊電動車的制動過程中，制動力矩的來源分別是使用剎車片的機械制動和電機供給的反向力矩通過傳動軸來實現車體減速，后者是折疊電動車電制動的過程，當電制動在剎車系統中所占比率較高時，產生的“磁生電”也較多，因此可以回收更多的能量。

（2）滑行能量回收：即在無電力支撐的情況下，電動車的電機靠外部提供的力量，逆向旋轉，把引起動能轉化為電能，實現能量回收。這種外部力量的來源分別是松開油門把手在平路上滑行減速和下坡滑行充能，以及斷電時踩腳踏進行充能。

2.能量回收系統的實現

（1）能量回收系統基本原理：電動車的正常動力提供是通過最基礎的電動機，也就是物理中常見的通電線圈在磁場中受力的作用在磁場中旋轉（電生磁）。然而運動是相對的，一個在磁場中旋轉的線圈會有反向的電流通過，同時產生反向力矩阻礙線圈旋轉（磁生電），這便是簡單的發電機工作原理，同時也是電動車電制動的過程。在電制動的過程中，當滿足電制動電路電壓大于電池的時候，所產生的電流通過功率變化器接入蓄電池，電機就能將電流回收到蓄電池中，實現能量回收，如圖6所示。

（2）能量回收系統制動能量分析：正常行駛狀態下，折疊電動車的蓄電池將電能轉化為動能驅使電動車運動;當電動車減速或剎車時，原本出于運動狀態下的折疊電動車的動能被直接浪費掉。假設浪費掉的動能可以通過能量回收系統將部分可回收的電量進行回收儲存，再次成為電動車運動的動力，這樣的能量循環回收過程一定是有意義的。

利用動能定理和動力做功來計算回收的制動能量作用效果。假設折疊電動車的質量（m）是25kg，正常人的體重（m）是60kg，電壓（U）是48V，電池容量是35AH，則通過電流I=35×0.1=3.5A;

根據功率公式：P=UI（P：功率 U：電壓 I：電流 ） （4-1）

計算得到折疊電動車的功率P=48V×3.5A=168W;

根據速度公式：

V=P/（G×0.09）（V：速度 P：功率 G：總負載重量 ） （4-2）

計算得到最大速度V=168W/[（25kg+60kg）×0.09]=22km/h=6.1m/s;

根據動能公式：

W=1/2mv_t0²-1/2mv_t1² （4-3）

式（4-3）中vt0為初始時間t0時的瞬時速度，vt1為末尾時間t1時的瞬時速度（m/s），m為折疊電動車的重量（kg）。計算得到做功W=1/2×25×6.1²-0=465.12J;

根據時間與做功公式：

t=W/P（t：時間 W：電功 P：功率） （4-4）

計算得到t=465.12J/168W=2.8s;

假設剎車做的功能夠全部進行能量回收，根據速度時間公式計算出一次剎車做的功可以增加的續航里程，如圖7所示。

從圖7中可以看出，以假設條件下得到的最大速度22km/h的速度行駛，一次制動，產生的制動能量回收，可以增加61.6m的續航里程，能量回收的效果還是很可觀的。

3.制動方式：折疊電動車采用機械制動和電制動相結合的方式，當剎車意圖強烈時，會觸發機械制動，保證剎車安全，在剎車意圖不強烈時利用電制動，有效的減少剎車盤的消耗，降低零件破損率。

（二）結構

1.折疊結構

（1）車體折疊結構：采用幾何折疊的方式，減少夾緊式卡扣的使用，兩個幾何體通過軸承連接進行旋轉的方式進行折疊，降低由于折疊次數較多而引起的卡扣使用壽命短的情況發生。車體折疊結構如圖8所示。

（2）車把和支撐桿折疊結構：車把可以橫向伸縮后縱向折疊，減少了空間的利用率，實現最小化折疊;支撐桿采用中折的方式，通過卡扣進行固定，車把和支撐桿折疊結構如圖9所示。

（3）車座和把手支撐桿的伸縮結構：車座和把手的支撐桿借鑒行李箱的拉桿設計原理，在拉桿壁上設置小圓球用于卡住拉桿的調節高度，車座底部和把手頂部有個按鈕用于控制小圓球的狀態。伸縮能改變支撐桿的長度，減少卡扣的使用，避免座椅和把手下滑，延長使用壽命。結構。

2.無鏈條結構：通過機械結構提升傳動率，傳動軸連接兩個齒圈，通過兩個環形軸承旋轉帶動車輪運動;利用特殊的陶瓷材料制作陶瓷軸承，消除摩擦點，提升傳動效率，根據資料查閱得到，當摩擦副以0.08 m/s的滑動速度摩擦時摩擦因數和磨損體積均達到最小值，潤滑效果最好[9]，在折疊電動車電池電量耗盡后，無動力騎行更省力;同時無鏈條設計會避免鏈條破損的故障率問題，結構如圖9所示。

五、造型與CMF設計

（一）造型：每一款好的產品，在保證其功能完善的前提下，依然需要有好的外觀造型來襯托。用戶在購買階段，對于折疊電動車的直觀感受首先是其外觀，接受或被外觀吸引后，才會進一步去了解產品的各方面性能，最終進行購買。折疊電動車的外觀以簡單的幾何線條構成，多以直線條為主，符合以男性為主的代駕群體審美要求，線條干凈簡單。整體效果圖如圖10所示。

（二）色彩：色彩設計是工業產品設計的重要元素之一。它對一款產品來說具有重要的裝飾作用。在當前各類產品同質化的市場影響下，設計更加成為同行業間競爭的主要手段 ，色彩將作為新的經濟亮點和促銷方式，在工業產品的市場競爭中將起到越來越重要的作用[10]。結合代駕員的工作性質，在折疊電動車的色彩構成上，選用了較為基礎的黑色和白色搭配作為基礎色，很好地結合行業沉穩、嚴謹的工作性質;在其中增添藍色，為整體車身帶來活力。

（三）材料：材料是設計的靈魂，需要設計師在實踐中應用、總結、研究、再應用，由此不斷提升設計與材料的品質[11]。在設計活動中，材料的選擇提供了設計的起點。本文中的折疊電動車車架整體采用鎂合金材質，抗氧化，一體鑄造成型工藝，無接縫，更加堅固可靠，鎂合金材質更加輕盈，能夠通過材質減輕車身的整體重量。

結論

通過對現有產品的總結和開發，優化現有產品，提升用戶的滿意度，是現代設計師對于產品設計的初衷。此次設計打破了以往折疊電動車的設計，增加動能回收系統將電能回收儲存，避免代駕員在工作過程中電量耗盡只能打車回家的尷尬同時延長續航里程。無鏈條設計能夠避免鏈條破損問題，并通過結構提升人力騎行的感受，使無動力騎行更省力。色彩表達上符合以男性為主的代駕群體的視覺要求，材料沿用鎂合金材質，很好地實現折疊電動車的輕量化。