摘要：随着人们生活水平的不断提升，滑雪运动日渐火爆。滑雪运动中，安全性与体验感一直是滑雪者比较关心的问题。为了满足用户需求，文章从用户体验视角出发，设计一款可以解决用户痛点的智能滑雪头盔。首先运用设计中对用户体验有效的调研及分析方法，通过用户设计五要素分析，明确设计方向，根据需求点做出设计。其次以用户体验为出发点，充分在产品设计中将用户的实际需求转化为设计点，最后将现阶段的滑雪头盔使用和需求变化运用到新的设计中。

　　关键词：智能滑雪头盔；用户体验；滑雪爱好者

　　随着生活水平的不断进步，滑雪运动吸引了更多人的参与，第二十四届北京冬奥会上，习*平总*记提出了“实现三亿人上冰雪”的愿景，这也是发展我国冰雪产业的良好契机。为以滑雪为主要表现形式的中国冰雪体育运动提供了强劲动力[1]。充分利用冬奥会这一有重大影响力的事件[2]。滑雪头盔是冬季运动爱好者的重要防护装备，虽然传统的滑雪头盔提供了必要的保护，但其在设计、舒适性和可用性方面往往缺乏创新。针对这一现状，研究如何将传统滑雪头盔升级为多功能滑雪头盔的问题是十分需要的。本文基于用户体验要素对智能滑雪头盔进行设计研究。

　　一、滑雪产业的发展

　　《中国冰雪旅游发展报告（2023）》预测在2022-2023雪季会突破三亿人次。滑雪项目的人数急速增长带来的是装备领域的革新，越来越多样化的需求正在一步一步寻求设计上的突破[3]。需求空间大量增长带来的是滑雪者对滑雪装备需求的多样化和滑雪装备的巨大市场。所以根据不同滑雪者的需求设计出不同功能或集多功能为一体的智能滑雪装备十分重要。

　　二、滑雪运动中的用户痛点

　　（一）用户痛点分析

　　根据在滑雪场问卷调查报告表明，当前滑雪爱好者在滑雪运动中所遇到的问题集中在滑雪者之间的实时通讯的便捷性；游客大厅对于信息传输的低效性；在面对突发危险时救援的及时性；拍照等多媒体的复杂使用程度。

       1.通信问题

　　其中实时通信问题主要体现在，由于滑雪手套的限制，对于智能触屏设备的使用上，存在着一些不便利，滑雪者无法便利地使用手机这种需要触屏使用的移动电子设备。并且由于大部分滑雪场处在深山，手机信号会受到影响。滑雪场是一个复杂的运动场地，滑雪者之间就很难确定彼此的位置和进行交流。

　　2.游客大厅信息传输效率

　　游客大厅的信息传输低效性主要表现在，目前一些国内滑雪场的游客大厅通知还处在原始广播的阶段如神农架国际滑雪场为例，游客大厅需要广播，物品丢失，儿童走丢，挪车，实时雪场变化通知等众多通知。滑雪场人数众多，环境复杂，原始的广播对于上述信息的传输效率很低，无法做到让所有滑雪者都能接收到滑雪场需要通知的信息。

　　3.突发危险救援

　　而在面对突发危险的救援这一点主要针对在高级雪道的滑雪者。由于高级雪道的危险性较大，所以滑雪者面临的受伤风险就会增加。一些大型滑雪场的地形相对来说会更复杂，那么第一救援时间就非常重要，需要及时掌握受伤者的地理位置。

　　4.其他体验

　　而多媒体功能如拍照，音乐等则是滑雪者希望能够在滑雪运动中体验到的更多功能。传统的滑雪者手持手机等拍照设备跟拍另一名滑雪者还是存在一定的危险性，稍有不慎就会造成生命财产的损失。

　　（二）现有滑雪装备的不足与局限

　　滑雪头盔作为滑雪运动中不可缺少的防护性装备，可以保护运动员的头部在运动中因为跌倒和碰撞出现的意外，还可以提高温暖度，减少在寒冷环境中的感冒和其他疾病的风险。但是这仅仅是滑雪头盔的基础功能。而现有的滑雪头盔的设计并没有从用户体验的角度出发，考虑到用户在滑雪体验中遇到的问题。现有市面上大部分在售产品只能提供基础的安全保护。如POC的成人滑雪头盔仅有的功能就是基础的头围调节，透气。K2的滑雪头盔也仅仅是在外壳和内层的材质上选用了抗冲击性较强的材质。这些滑雪头盔在功能性上还有所欠缺，设计中并没有以用户体验为基础，解决用户在使用产品过程中的问题。滑雪头盔作为穿戴设备，需要按照用户实际需求去进行设计，以保证符合滑雪者的实际需要。

　　三、滑雪者滑雪过程中用户体验要素设计分析

　　（一）用户体验要素概述

　　用户体验要素共有五大要素，该方法的优势在于层层递进，从模糊到具体的设计方法[4]。用户体验要素第一层是战略层，主要针对需求和设计目标；第二层为范围层，主要是针对功能的具体规格和需求的具体内容与实现方式；第三层结构层主要体现在交互设计和信息的架构设计；第四层框架层重点关注于界面导航信息等信息化设计；最上层为表现层，将从产品的外观去实现视觉设计，也是最能从表层看见的设计要素。

　　（二）战略层设计分析

　　在滑雪运动的中，战略层最重要的产品使用者为滑雪爱好者。他们的需求是能够在雪场中与自己的同伴实时通话，在面临危险时第一时间收到救援，良好的拍照和音乐等过媒体功能的使用方式，以及清晰明了的知晓滑雪场游客大厅的信息公告。当前的滑雪场和滑雪装备无法满足滑雪爱好者的要求。此外，除了普通滑雪爱好者和专业滑雪爱好者之外，还有其他用户也存在着对于具有实时通讯功能和防护预警功能头盔的需求。

　　（三）范围层设计分析

　　为详细定义产品功能，进一步发掘滑雪爱好者的痛点，采用用户行为观察法，观察并记录滑雪爱好者在雪场滑雪过程中的行为习惯。通过绘制用户旅程图（见图1），调查用户行为、想法、情感曲线和痛点的关键点，针对用户的行为习惯找到设计的机会点。

　　由用户旅程图得知，滑雪者在滑雪这项运动中一共会经历三个阶段，分别是正式滑雪之前的准备阶段，滑雪过程中和完成滑雪之后。

　　为解决和避免以上问题，实现解决滑雪途中遇到的问题的产品目标。在用户体验要素范围层，需要对滑雪头盔做出如下进一步详细设定：（1）头盔能够显示雪场地图，提高游客大厅的信息传输效率，优化进入雪场的流程和提高卫生管理。（2）让滑雪头盔可以连接手机蓝牙实现听歌功能。（3）将运动相机搭载到头盔上实现拍摄功能。（4）让头盔实现能够预警碰撞和向游客大厅发送精确的求救信号坐标的能力。（5）使用物理按键在头盔上，实现与朋友的实时通话和联系。将以上功能概括起来，就是在整个滑雪过程中，新的智能滑雪头盔能够具备的可实现的功能，在保证滑雪者安全的前提下，实现他们的各项需求功能点。

　　（四）结构层和框架层设计分析

　　基于范围层产品功能的定义，进行归纳整理得到头盔功能框架，见图2。

　　为实现以上的各项详细功能要求，同时结合工程可行性，提出以下具体设计方案。

　　（五）表现层设计分析

　　在头盔外观的造型设计当中，需要注意到材料的安全性。材料应能够承受冲击并保护滑雪者的头部免受伤害。用于滑雪头盔的常见材料包括ABS塑料，聚碳酸酯和碳纤维。在耐用性方面滑雪头盔暴露在恶劣的天气条件和反复的冲击下。因此，材料应耐用且持久。在舒适性方面材料应轻巧，穿着舒适。它还应允许足够的通风以防止过热。在环保型方面随着环保意识的提高，考虑可以回收或生物降解的环保材料非常重要。总之，智能滑雪头盔的材料和颜色应优先考虑安全性、耐用性、舒适性和可见性，同时还要具有视觉吸引力，并在适用的情况下与品牌标识相匹配。

　　（六）总结归纳

　　通过以上五个层次的设计分析总结出在滑雪头盔的设计中应当把握从上而下，从抽象到具体的全流程设计方法。首先在战略层清楚设计目标和用户需求，明确核心用户为滑雪爱好者，同时主要到潜在用户。其次在范围层将功能规格和内容需求进行详细的研究和定义，通过用户旅程图的方式清楚用户的行为，分析用户痛点和找到设计的机会点。在结构层和框架层设计当中注意实现的交互设计方式和基础的产品初始设计，功能分区。最后在表现层的设计上，将产品的外观，功能和美学结合设计。设计出的产品应当符合外观，功能和美学的完美兼容。这样的设计方法有利于智能滑雪头盔在设计中真正符合用户需求，把握用户痛点，解决用户在滑雪运动中遇到的问题。

　　四、基于用户体验的智能滑雪头盔设计实践

　　（一）设计定位

　　由五个层面的分析得出，在设计过程中应重点关注的四大模块。产品图片如图3所示。

　　（二）智能滑雪头盔设计

　　为了实现以下四大模块的功能实现，需要使用到STM32微控制器。兰鸿旺等[5]针对电动车，摩托车和自行车驾驶人员不佩戴头盔的违规行为，利用STM32微控制器和红外通信技术实现安全头盔检测。李向军等[6]设计出基于STM32技术的智能盲人头盔，用来帮助盲人能够独立并安全的出行。郇雨龙等[7]将STM32结合脉搏和心率传感器，GPS定位传感器运用到智能骑行头盔上实现那对骑行者的安全保护.孔丽丽等[8]以STM32F103微处理器作为系统控制核心的矿用头盔，保障矿井工作人员的生命安全。由此可见利用STM32微控制器作为头盔设计，并结合众多传感器用于实现设计目标十分常见。

　　1.智能通话功能

　　为了实现在滑雪途中进行的智能通话功能，在头盔内部加入STM32微控制器，麦克风，扬声器等辅助设备实现功能的可行性。通过智能手机的蓝牙连接头盔内部的STM32微控制器，使用头盔侧面集中的按钮，即可实现一键语音通话。

　　2.预警功能和发送求救信号功能

　　为保障滑雪者的生命安全，提高抢救效率，珍惜第一时间进行对受伤滑雪者的抢救。预警和求救功能十分需要。通过头盔内置STM32微控制器结合碰撞传感器和GPS定位系统可以实现上述功能需求。首先STM32微控制器可用于处理数据，当碰撞传感器检测到滑雪者的头部速度发生突然的变化，这可能表明滑雪者跌倒或碰撞，此时将信号传输到STM32传感器中进行信息处理。STM32处理器将危险预警通过GPS定位系统将滑雪者的实时定位传输给滑雪场的急救大厅，通知急救大厅进行对滑雪者的第一时间进行救援。

　　3.拍照功能

　　因为滑雪者在滑雪途中希望通过手持手机拍照的方式为自己或者他人记录滑雪时刻。但是因为滑雪运动本身存在着一定的风险，所以手持相机拍照这一行为的危险性极高。为了实现在滑雪途中安全地进行拍摄这一功能。首先需要在滑雪头盔的头顶部位添加运动相机如Insta360 ONE R，该视角可以捕捉滑雪者自身或为其他滑雪者进行拍摄。其次需要在滑雪头盔上添加按钮进行开始或结束拍照模式，该按钮和语音通话按钮一起集中在层面的按键上。并且通过STM32微控制器将数据传输到滑雪者的手机上。

　　4.游客大厅信息传输功能

　　为将游客大厅的信息公告以一种更为方便的方式传递给每一位滑雪者，通过添加平视显示器（HUD）在滑雪者的头盔镜面上，并连接STM32微控制器将游客大厅的信息公布，如物品丢失，寻人启事，危险预警，地图导航等信息进行处理。之后对所处理的信息进行精准显示给每一位滑雪者。

　　五、结语

　　以研究用户体验为设计的出发点，通过对用户体验要素设计分析，获得用户需求并建立整个流程图，实现了明确用户各层级需求的要求，验证了用户体验要素设计分析在滑雪运动产品的设计上起到了足够的帮助作用，实现了该方法在滑雪头盔这一运动装备设计上有了新的设计方向，为其他运动装备设计提供了新的思路。

　参考文献：

　　[1]李创,王紫娟,李克良等.“冬奥效应”视域下我国室内滑雪场发展环境分析与策略选择[J].体育研究与教育,2022,37(02):14-19.

　　[2]白蕴超,林显鹏.冬奥背景下我国大众滑雪消费行为意向研究——以崇礼地区为例[J].沈阳体育学院学报,2021,40(02):77-85.

　　[3]廖莉,刘煜,陈强等.供给侧改革视角下我国滑雪装备的供给困境及对策研究[J].河北体育学院学报,2021,35(04):1-6.

　　[4]GARRETT J J.用户体验要素:以用户为中心的产品设计(第2版)[M].范晓燕,译.北京:机械工业出版社:18-31.

　　[5]兰鸿旺,吴超琼,李国怿等.基于STM32的摩托车头盔佩戴提醒装置设计[J].电子制作,2023,31(01):3-6.

　　[6]李向军,王阳,任建波等.基于STM32的智能盲人头盔[J].西安文理学院学报(自然科学版),2022,25(03):59-63.

　　[7]郇雨龙,陈慧娟,田宝琦等.基于STM32单片机的骑行者智能头盔系统设计[J].无线互联科技,2021,18(12):47-49.

　　[8]孔丽丽,易春求.矿用智能安全头盔的设计[J].中国矿业,2020,29(12):95-98+115.