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1、,北京信息科技大学ID,工设0701 褚佳冀2007010281,概述,课题介绍手电筒是人们日常生活中必不可少的工具。现在市面上销售的手电种类多种多样，五花八门。但是，其中不乏很多不好的设计，更有很多不符合人机工程学。通过调研、分析、探讨、实践，我们可以发现手电设计中存在的各种问题，并找出好的方法将之优化或解决。课题来源 根据导师提供的选题方向，结合市场趋势和用户需求，依据自身能力和对产品的理解，自主创新。,北京信息科技大学ID,课题的目的、意义1、从多个层面理解产品的本质（设计师、用户、企业）。2、理解产品开发的过程，并掌握每个过程的基本设计方法。3、完成课题之后，在设计思维和方法上具备开发
2、产品的基本能力。4、提高了思维的发散性、草图绘制能力、团队协作能力、对造型的审美能力、动手制作能力。,工作计划,北京信息科技大学ID,产品调研品牌、功能、价格,北京信息科技大学ID,设计调研 1,同类产品调研计划,目的：了解产品，发现问题内容：同类产品调研方法：观察，搜集文献时间：2009年9月13日地点：北京信息科技大学附近 商铺以及一些网上商城人员：丁翔 褚佳冀 崔喆慜,北京信息科技大学ID,设计调研 2,产品调研基本原理,基本原理是电流从电池出来,然后到达电路，经过电路调整电压和电流，然后输出到发光体，进行点亮照明。,北京信息科技大学ID,设计调研 3,手电的基本结构、材料：ABS材料.
3、上壳+下壳.开关.线路板.LED灯.电机.开关.灯罩.锂电池.,产品调研基本结构,北京信息科技大学ID,设计调研 4,手电结构示意（例）：,产品调研基本结构,发光体LED灯、卤素灯、普通灯泡和氙气灯泡（分有钨丝充氙气的和只是充氙气的HID）等。电池电池手电筒常用的电池有1AA(1节5号电池)、2AA(2节5号电池)、3AA(3节5号电池)，5号电池又分碱性电池也就是通常说的不能充电的干电池(4.5V)和可以充电的镍氢电池(1.2V)。还有就是锂电池了，电压，型号有14500、16340、18650等等。,北京信息科技大学ID,电路升压电路、降压电路、自动升降压电路。反光杯光杯有橙面杯和光面杯，
4、橙面杯的表面是凹凸不平的橘皮状，特点是反光均匀，照射出的光斑漂亮；光面杯的特点是反射效率高，聚光性能好，也就是远射效果好，但是照射出的光斑外圈有层光环让人感觉不完美。筒身，开关，电路仓,设计调研 4,产品调研材料，发光体对比,北京信息科技大学ID,1.手电筒的筒身材料主要有：塑料，航钛铝合金，铝合金，化防滑橡胶。2.5W LED节能灯实际照明效果相当于5060W的白炽灯泡。LED节能灯实际比白炽灯节电90%。3.5W LED节能灯光效是35W卤素灯亮度的6.5倍。LED节能灯实际比卤素灯节电85%。4.5W LED节能灯比5W普通节能灯节电50%以上。,5.HID（氙气体灯）灯灯泡里面充的氙气
5、，高压点亮，亮度超高，功率常见的功率有10W、24W、35W，亮度在1000-3000流明，灯泡寿命最高的能有3000小时，是手电重点佼佼者。优点是很多，缺点：由于灯杯和安定等因素，体积下不来，体积比一般的单节18650的手电偏大，最要命的就是一个字:贵，最便宜的也要1000多，不是一般玩家消费的。,设计调研 5,小结：,北京信息科技大学ID,LED 节能灯的有效利用光通量，光效是传统的普通节能灯、卤素灯、白炽灯泡的1.6倍、4倍、5倍。LED节能灯有优异的显色指数，比普通节能灯长10倍的使用寿命，甚至是白炽灯泡寿命的50倍，成为现代手电筒最热门的发光体。,设计调研 6,产品调研品牌、功能、价
6、格,北京信息科技大学ID,设计调研 7,产品调研品牌、功能、价格,北京信息科技大学ID,设计调研 8,产品调研品牌、功能、价格,北京信息科技大学ID,设计调研 9,产品调研品牌、功能、价格,北京信息科技大学ID,设计调研10,小结：,北京信息科技大学ID,由于技术的进步，从氖灯泡逐渐转变为LED灯。LED灯的技术已经很成熟了，市场上大多数都采用这种灯具。因为这种灯的优点比普通灯泡要多。一，它的寿命长，可以使用十多年；二，它非常结实，耐用，不易损坏；三，这是一种节能环保的材料，消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%，并且无有害金属汞；四，它发光比较亮。因此，现在的公司都生产这种手电。虽说技术水平一
7、致，但经过有名的设计公司设计后会有更多的效益。,设计调研11,产品调研产品造型SD分析,北京信息科技大学ID,根据收集的产品图片，可以提炼出描绘其造型特征的、意义相反的形容词有以下几：,现代,传统,稳重,轻巧,单一功能,多功能,大众,个性,描述词：现代与传统 稳重与轻巧 单一功能与多功能 大众与个性,设计调研12,产品调研产品造型SD分析(一）,北京信息科技大学ID,设计调研13,传统,现代,稳重,轻巧,由图可知，产品大多分布在二三象限，可见现在市场上基本流行比较轻巧，现代的产品，而传统，笨拙的却不再受人们喜欢。轻巧便携和情趣化产品更受亲睐。所以市场上比较轻巧现代外形的手电筒更容易被受消费者的
8、接收。,产品调研产品造型SD分析（二）,北京信息科技大学ID,设计调研14,由图可知，一二象限产品比较多，功能单一的，外形有情趣的更加受消费者的喜爱。表明消费者只对手电筒的照明感兴趣，而多余的功能却不关注。外形比较奇异的更能给消费者的生活之余带来点快乐，可以改变生活情趣。把外形改变一下，使用更加方便，并能吸引消费者的眼球。,单一功能,多功能,大众,个性,产品调研产品历史演变,北京信息科技大学ID,设计调研15,灯泡铁皮外壳,塑料外壳,仿生学，环保手电,警用手电,探照灯,多功能手电,奇特的造型,更人性化的设计,产品调研产品历史演变,北京信息科技大学ID,设计调研15,灯泡铁皮外壳,塑料外壳,仿生
9、学，环保手电,警用手电,探照灯,多功能手电,奇特的造型,更人性化的设计,产品调研产品造型分类,北京信息科技大学ID,形体,造型手法,色彩,情感,以圆柱形为主,结构,色彩丰富，但是以金属的冷色调为主,容器式、开合式,时尚，个性,减法，加法,设计调研16,总结：有机形体为主，有设计感和技术感和谐结合更加受消费者青睐。,产品调研人机关系及存在问题,北京信息科技大学ID,使用方便，光照强。但一般无电量显示，电池长时间放在里面会流，经常损坏手电。,轻便环保。但经常按压按键手会累。来那个度不够,外观时尚，但由于材料的使用在寒冷的环境手握时会亮,可应急使用，但不用时放在钥匙缀上会造成累赘。外形较小，手握不方
10、便。,设计调研17,小结：,北京信息科技大学ID,从外观结构来说，需要考虑使用者手的大小，小的外壳不易握稳，大的把手上时间握会使手感觉很酸，并且携带不便。手电筒与使用者手接触的材质应该选用有质感的塑料，这样既有很好的防滑作用，又不会在寒冷的天气感到冷。尽量不选用金属。技术方面，一般使用led灯，但显色指数低！在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实。另一个缺点是光斑，由于白光LED本身制造工艺上缺陷加上与反射杯或透镜的配合误差，容易造成“黄圈”,设计调研18,问题。在宿舍熄灯时，我们常使用的手电筒都需要用一只手去拿着，另一只手去整理东西，感觉很不方便。如果床上没有挂钩很不容易使用手电筒。,产品外
11、部因素调研,北京信息科技大学ID,目的：了解用户的需要和使用环境内容：产品外部因素调研方法：调查问卷，观察，搜集文献时间：2009年9月18日20日地点：北京信息科技大学人员：丁翔 褚佳冀 崔喆慜,设计调研19,人的因素调研用户调查,北京信息科技大学ID,设计调研20,为了更好地了解消费者对手电这种产品的认识，本小组同学以问卷的形式展开了用户调查，记录并总结调查结果。时间：2009年9月18日地点：北京信息科技大学被调查的人：学生份数：10份人员：丁翔 褚佳冀 崔喆慜,问卷调查表,北京信息科技大学ID,设计调研21,实际问卷调查表,北京信息科技大学ID,设计调研22,实际问卷调查表,北京信息科
12、技大学ID,设计调研23,用照片记录问卷调查,北京信息科技大学ID,设计调研24,人的因素调研问卷分析,北京信息科技大学ID,设计调研25,人的因素调研审美调研,北京信息科技大学ID,设计调研26,比较受喜欢,用户审美观分析：1.从年龄上看，年轻人普遍喜欢新颖外形，但对其质量存在担忧，更多是手电的趣味性;年纪较大的则更注重手电功能性专业性，需要手电更专一。2.不同的职业对手电的需求是不同的：学生们普遍希望手电要小巧好用，保安则对照明强度有很大的要求，老师们更偏向于手电的实用性。,人的因素调研用户需求分析,北京信息科技大学ID,设计调研27,人的因素调研用户需求分析总结,北京信息科技大学ID,设
13、计调研28,通过这次问卷调查，我们发现，不同的年龄、职业、国籍对手电的要求不同。同学们一般在校内住宿，喜欢便于携带，时尚流行，耐用的手电。老师们则要注重实用性，并且价钱要合理。对于一些年轻学生来说，他们主要是注重外观的设计，而且对于多功能也有很多的要求，比如:带验钞，罗盘，手表，MP4，录音机等功能。,环境因素调研,北京信息科技大学ID,设计调研29,穿透力要强，便于携带，密封性能好，不漏电。,便于固定，角度可调，光线可变,光线稳定，柔和，光照面积要大，便于固定,易发现，打开时不刺眼,光线强，使用时间长，结实耐用，便于充电，可防身，有电量提示,环境因素调研总结,北京信息科技大学ID,设计调研3
14、0,手电在黑暗中可以容易找到；并在找东西时，手电可固定在墙上或床头，使得使用者更加方便的使用，光源可调；对于专业性的手电，光的强度要高，而且使用时间要长，带有电量显示，可及时提醒使用者；在长时间使用时，对手持舒适度要有很高的要求，一定要舒适。,技术因素调研,北京信息科技大学ID,设计调研31,中国科学院长春应化所研究员石春山课题组发明了“稀土发光材料制备方法”。该方法不仅体系新颖，制备工艺简便，易于操作，而且提高了发光材料的发光性能和制灯后的使用寿命，还为探寻新的发光材料及其应用拓宽了领域。据了解，稀土三基色发光材料，尤其是灯用材料，具有发光效率高、寿命长、显色性好等优点，在照明和显示领域已有
15、广泛应用。英国伦敦南岸大学研制出了一种神奇的地板，取名为“Footlume”，当你踩上它时，它就会一步步地亮起，在黑夜里引导你起夜。此灯光非常舒适和安全。当此场致发光地板上亮起一条路线时，在你急冲冲地上卫生间时就不会拌了脚趾头，且还能引导你安全地回屋睡觉。美国范德比尔特大学一位研究生在一次实验中偶然发现了一种混合“涂料”，涂在发光二极管灯上后，原本发蓝光的灯会像普通白炽灯泡那样发出白光。科学界预测，这一新发现很可能革命性地将照明物的概念拓展到灯泡之外：只要涂上这种“涂料”，任何一种物体都能发挥灯泡的作用。这意味着自托马斯爱迪生发明电灯泡以来的灯泡照明时代，很有可能走到了尽头。,技术因素调研,北
16、京信息科技大学ID,设计调研32,Planilum技术，和一般的照明技术不同，这种灯的光不是来自灯泡或光源，而是材料本身。不需要电灯泡，也不需要任何光源。光线均匀的覆盖在材料表面，温度 接近人的体温。新材料是一种新型的“可发光玻璃”。不需要像传统灯具那样配置灯罩等设备，而只需要一块这样的“玻璃板”即可实现照明。每块Planilum的厚度仅为2厘米，由四层特殊的玻璃组成。在空隙中充入稀有气体同时配以相应的花纹即可。它的照明寿命可达5万小时。而且90%的材料均可回收。不仅如此，当这种电灯点亮时，并不会像传统灯具那样发出高温，你可以直接用手去触碰，而不会被烫伤。一块100瓦的“玻璃板”可以照亮约40
17、平米的房间。香港理工大学近日成功采用纳米技术将光纤糅进传统布匹中，纺成全球首创的“发光布”，并制成了表演用的芭蕾舞裙。舞裙背面暗藏两粒电池，开启电源后裙子在黑暗中会闪透出粉紫光。,法律法规调研,北京信息科技大学ID,设计调研33,中华人民共和国专利法由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第十七次会议于2000年8月25日通过，现予公布，自2001年7月1日起施行。为了保护发明创造专利权，鼓励发明创造，有利于发明创造的推广应用，促进科学技术进步和创新，适应社会主义现代化建设的需要，特制定本法。申请专利的发明创造涉及国家安全或者重大利益需要保密的，按照国家有关规定办理。对违反国家法律、社
18、会公德或者妨害公共利益的发明创造，不授予专利权。执行本单位的任务或者主要是利用本单位的物质技术条件所完成的发明创造为职务发明创造。职务发明创造申请专利的权利属于该单位；申请被批准后，该单位为专利权人。非职务发明创造，申请专利的权利属于发明人或者设计人；申请被批准后，该发明人或者设计人为专利权人。利用本单位的物质技术条件所完成的发明创造，单位与发明人或者设计人订有合同，对申请专利的权利和专利权的归属作出约定的，从其约定。专利申请权和专利权可以转让。中国单位或者个人向外国人转让专利申请权或者专利权的，必须经国务院有关主管部门批准。转让专利申请权或者专利权的，当事人应当订立书面合同，并向国务院专利行
19、政部门登记，由国务院专利行政部门予以公告。专利申请权或者专利权的转让自登记之日起生效。发明和实用新型专利权被授予后，除本法另有规定的以外，任何单位或者个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造、使用、许诺销售、销售、进口其专利产品，或者使用其专利方法以及使用、许诺销售、销售、进口依照该专利方法直接获得的产品。外观设计专利权被授予后，任何单位或者个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造、销售、进口其外观设计专利产品。,用照片记录问卷调查,北京信息科技大学ID,设计调研34,被授予专利权的单位应当对职务发明创造的发明人或者设计人给予奖励；发明创造专利实
20、施后，根据其推广应用的范围和取得的经济效益，对发明人或者设计人给予合理的报酬。在中国没有经常居所或者营业所的外国人、外国企业或者外国其他组织在中国申请专利和办理其他专利事务的，应当委托国务院专利行政部门指定的专利代理机构办理。中国单位或者个人在国内申请专利和办理其他专利事务的，可以委托专利代理机构办理。专利代理机构应当遵守法律、行政法规，按照被代理人的委托办理专利申请或者其他专利事务；对被代理人发明创造的内容，除专利申请已经公布或者公告的以外，负有保密责任。专利代理机构的具体管理办法由国务院规定。授予专利权的条件 授予专利权的发明和实用新型，应当具备新颖性、创造性和实用性。新颖性，是指在申请日
21、以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过、在国内公开使用过或者以其他方式为公众所知，也没有同样的发明或者实用新型由他人向国务院专利行政部门提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中。创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。实用性，是指该发明或者实用新型能够制造或者使用，并且能够产生积极效果。,用照片记录问卷调查,北京信息科技大学ID,设计调研35,授予专利权的外观设计，应当同申请日以前在国内外出版物上公开发表过或者国内公开使用过的外观设计不相同和不相近似，并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。光源的安全
22、标准额定电压 电光源上标明的电压或电压范围额定电流 电光源上标明的电流。额定功率 电光源上标明的功率。灯头温升 按照GB7250-87灯头温升的测量方法测得的、安装在灯泡上的标准试验灯座上的表面温升。初始扭力矩 电光源的进行初始老炼后施加在灯的壳体和灯头之间的扭力寿终扭力矩 电光源的寿命终了时施加在灯的壳体和灯头之间的扭力矩带电体 在正常使用时可能引起触电的带电零件。,调研总结,北京信息科技大学ID,设计调研36,问题分类,北京信息科技大学ID,设计调研37,本次设计解决的问题：1.设计可以多档位调节光强度的手电，在黑暗环境下，突然打开手电时给使用者 适应的时间 2.用更合理的设计解决开关、美
23、观、便于携带等问题,设计定位,北京信息科技大学ID,设计定位1,基本结构布局构思,北京信息科技大学ID,基本布局 1,本次设计主要解决的问题是：设计可以可以调节光亮强度的手电。,针对每个问题，用头脑风暴法提出解决问题的创意，用文字和示意图表达。本部分针对手电自发光的问题，通过头脑风暴法，提出反馈型手电概念创意，详见手绘图，共3页。,基本结构布局构思,北京信息科技大学ID,基本布局 2,基本尺寸图,基本结构布局构思,北京信息科技大学ID,基本布局 3,基本结构布局图,初定基本结构布局,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想1,造型头脑风暴,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构
24、想 2,构想草图,灯头可调照光面积大,外形几何形，灯头可旋转,力形态自然变化,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 3,构想草图,带有滑块调节的开关,几何形态相加,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 4,草模型,灯身,灯头,接缝,设计构思评价,北京信息科技大学ID,构想评价 1,方案评价,从表中可以看出3、5方案中，圆柱结构的设计分数最高，滑动调节开关分数第二，说明这两个方案是最符合各项要求的，故我们选择这两个方案进行设计展开。,设计构思评价,北京信息科技大学ID,构想评价 2,圆柱图,设计构思评价,北京信息科技大学ID,构想评价 3,雷达图,设计展开与深化,北京信息
25、科技大学ID,设计展开 1,从图上和表格观察可得知，人手掌横宽大约在100mm左右，如果想握着舒适，手电筒应该长130mm左右。另外手握时中空直径在40mm比较舒适，这也就是手电筒的直径尺寸。,拇指宽度,手掌宽度,人机关系设计,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 2,深入草图,演变过程,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 3,草图手绘效果图,设计展开与深化,北京信息科技大学ID,设计展开 4,局部形体细节过渡、圆角、倒角、通风孔、接缝、材质、表面处理、表面标志、文字设计草图详见手绘图,造型细节设计,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 5,草图细节分析,
26、整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 6,精细模型,比例,灯头,整体形象设计构思,北京信息科技大学ID,形象构想 7,精细模型分析,Logo,设计展开与深化,北京信息科技大学ID,设计展开 9,最终方案外观尺寸图详见A4纸打印图 精确三维效果图详见A4纸彩色打印图,方案表达与评估,北京信息科技大学ID,设计展开10,设计构思评价,外观尺寸图,设计展开与深化,北京信息科技大学ID,设计展开 11,三视图,设计展开与深化,北京信息科技大学ID,设计展开 6,结合处,细节图,滑块调节开关,LOGO,灯头,色彩设计,北京信息科技大学ID,色彩设计 1,朴素,色彩设计,北京信息科技大学ID,
27、色彩设计 2,童趣,色彩设计,北京信息科技大学ID,色彩设计 3,时尚,色彩设计,北京信息科技大学ID,科技,色彩设计 4,使用说明,北京信息科技大学ID,使用说明 1,灯头,滑块开关,筒身,推拉开关,LED灯,开,关,说明：本产品为新型LED手电，造型简洁流畅，配色典雅。各主要装置位置如图示。使用时，用手轻推后面的开关，即可开启手电。滑块开关由触摸屏传感器构成，在黑暗中开启手电可调节亮度，分别有四个档位，发出光由弱到强。给使用者在黑暗中适应光强的时间。,使用过程演示,北京信息科技大学ID,一档,使用说明 2,使用过程演示,北京信息科技大学ID,二档,使用说明 3,使用过程演示,北京信息科技大学ID,三档,使用说明 4,使用过程演示,北京信息科技大学ID,四档,使用说明 5,使用过程演示,北京信息科技大学ID,关闭,使用说明 6,设计总结,北京信息科技大学ID,设计总结,优点：1、解决在黑暗环境中打开手刺眼的现象，解决普通手电聚光不强的缺陷；2、产品造型简洁时尚，开关开启方式新颖，能吸引年轻消费者；3、人机工程学在产品设计中得到较好应用，各项尺寸均衡，采用工程塑料的桶身表面材质能做到防滑、经济；缺点：手电要求的技术含量比较高，因此造价可能会偏高。,北京信息科技大学ID,Thank You,谢 谢,
