老年代步車設計研究

逯 暢

（上海工程技術大學藝術設計學院，上海市 201600）

2021年國家統計局第七次人口普查現階段中國人口總人數是14.12億人。其中老年人在60歲以上的人口為26402萬人，約占中國總人口的18.70%。在這些老齡人口中65歲以上的人口有19064萬人，約占總人口的13.50%。與2010年相比，我國六十歲以上的人口上升了5.44個百分點。特別是在一線城市中，我國的人口老齡化趨勢更加顯著，嚴重的地區平均每四個或者五個人中就有一個是六十歲以上的老年人。在此形勢下，“銀發經濟”有了很大的發展前景和研究意義。本產品設計緊密圍繞老年用戶需求，從感性意象研究切入，對老年代步車進行人機交互、人機工程學、情感化設計三個方向進行研究，旨在設計更具易用性的老年代步車產品，提升老年人出行幸福感和安全性。

一、國內外老年代步工具現狀

1.國內情況。中國大陸對于代步工具的起步較晚，中國臺灣的起步稍早一些，根據調研數據顯示，中國臺灣的代步工具早在1996年就在市場上進行導入，在2000年開始一直到2010年中國臺灣的市場都在不斷地進行自由競爭的研發和創新。中國大陸的各個城市也隨著經濟水平逐漸提高，國民生活水平的日益提升，電動代步工具也逐步有了長足的發展，消費群體也逐漸壯大。老年代步車的市場因為消費群體的局限性還有相關市場占比的比重少等等原因，沒其他日常家用電動代步工具有著那么迅速的市場發展。

2.國外情況。西方國家經濟發展比中國早，所以在電動代步工具的發展上外國也比中國稍早。在亞洲國家中，日本作為發展國家，日本的電動代步工具的商品化也較中國的發展較快。早在1994年日本的雅馬哈公司推出了一款叫power assistant system的電動代步工具，松下、三陽等公司也在市場的激烈競爭中不斷推出自己的新產品。其中荷蘭、英國、美國、等絕大多數的國家都不曾要求過電動代步工具辦理牌照等相關車輛信息，也不需要駕駛人擁有響應的代步工具的駕照。國外也不斷地針對老年人代步工具的研究和開發，但是由于主要開發的都是醫用范圍的電動代步輪椅等，不能滿足老年人出行需求，所以在國外，一般老年人還是選擇自己駕車出行。

二、產品感性意向的設計方法

1.產品設計流程。設計很多時候需要將目標人群的感知轉化為設計特征，恰當的去運用感性功效學的設計方法，對用戶需求進行調研，得到關鍵的影響老年人的情感因子，來構建出目標老年用戶的樣本特征。設計流程如下：

（1）從文獻、購物網站、社區老年活動中心等渠道收集老年代步車相關的樣本。（2）用語義意向學整理出情感意向詞匯對，并篩選合適的詞匯建立語義差異數據，用R型因子分析法進行樣本評估分析。（3）對老年代步車進行人機交互、人機工程學、情感化設計的研究。（4）對結果進行研究，給出設計方案。

2.R型因子分析數學模型。在設計相關的研究中，經常會需要對不同的數據類型或對象進行分析，一般采用R或Q型因子分析。當需要數據分析并且不同變量之間是降維關系的時候一般使用R型因子分析，當需要對樣本本身特征進行分析的時候一般使用Q型因子分析的方式。R型的數學模型如下：

設原始數據中有n個原始變量y1，…，yn，標準后的均值為0，標準差為1。每個原始變量用m(m＜n)個因子f1，…，fn的線性組合表示，可得（圖1）：

圖1

矩陣形式表示為Y=AF +ε.

式中，Y為可實測的隨機向量；F為因子；A為因子載荷矩陣；aij為因子載荷；ε為可以剔除的因子。

三、老年代步車的感性意向研究

1.老年代步車造型設計需求。以市場上的老年代步車為樣本進行廣泛的收集。最初的產品搜集找到了二十組共60個不同品牌的老年代步車為樣本，后基于產品的相似性和功能等的差異性大小等因素，有36個老年代步車的樣本入選。

2.老年代步車感性意向詞匯篩選。老年代步車的目標用戶是定位在60到80歲左右的有自主行動能力的老年群體。根據老年代步車的特征進行感性意象詞匯組的收集和整理。對不同詞匯的近義詞和反義詞的感生詞匯組精簡和歸納最后選出21組感生詞匯組，如下所示：

安全-危機、堅固-松散、親切-冷漠、圓潤-尖銳、舒適-難受、長久-短暫、方正-流線、干凈-臟亂、新穎-古板、輕巧-笨拙、理性-感性、簡約-繁復、協調-突兀、溫馨-寒冷、嚴肅-輕松、明亮-灰暗、流線-幾何、憂郁-喜悅、穩重-輕盈、規律-散亂、未來-手工。

問卷調查最終選出7組感性意象詞匯，分別是：長久-短暫、簡約-繁復、溫馨-寒冷、明亮-灰暗、瑣碎-完整、堅固-松散、安全-危機。對這七組感性意象詞匯進行等級量表建立，在-5分到5分的分值區間內讓用戶打分，根據反饋的結果，來計算本調研樣本中的感性意象詞匯對的均值。

3.語義差異法數據分析。將老年代步車的感性評價均值在計算機中進行R型因子分析。用軟件分析最后得出了七個與調查者看到老年代步車后在使用和外觀直觀感受方面聯系緊密的感性詞匯，分別是：安全、堅固、完整、明亮、溫馨、簡約和長久。這些數據將更直觀的反應在本設計中。

四、老年代步車的人機交互研究

人機交互設計主要是用更優異的駕駛行為來建設更加適應用戶和駕駛環境的目標。在老年代步車的人機交互過程中，除了和用戶和環境有關之外，還和駕駛目標，駕駛行為，駕駛信息的顯示和交互方式有關。交互行為的提升設計主要是從兩個方面進行切入的，分別是交互方式和信息顯示。交互的方式不僅直接影響駕駛過程中的信息感知，和駕駛者對信息的判斷決策和操作執行有很大關系。現階段的研究主要有觸控交互、物理交互、手勢交互、眼動交互和語音交互這幾種。但是因為本次只涉及老齡群體，所以還需要用老齡駕駛的特征來具體分析以上幾種交互形式。

1.觸控交互。主要通過類似于智能手機界面一樣的車載交互界面，通過觸控交互來進行任務反饋。觸控交互的本身對老年人來講是不存在障礙的，但手指觸控的行動反饋弱，不適合觸覺感官敏感度下降的老年人用戶進行操作，很容易造成誤觸的風險。而且由于觸控指令對于精準度要求較高，需要視覺全程注視下進行操作，對于老年人用戶來說，駕駛時保持注意力很重要，分心容易造成駕駛事故的發生。

2.物理交互。物理交互是有固定按鈕位置的一種有明顯操作反饋感的交互形式。操作形式簡單，形成肌肉記憶后會大大降低操作時視覺注視時間，有利于老年駕駛者的駕駛安全。但是只局限于不復雜的操作，過于復雜的操作不適用于老年駕駛者使用。所以需要簡化操作按鈕的應用方式，減少造作步驟，以此來減輕老年駕駛者學習成本，更大化的提升駕駛舒適度。

3.手勢交互。默認或自定義的手勢動作在車輛特定的感知區域內進行的一種交互形式。好處是不需要直接和觸控部件進行物理接觸，提高了有效交互操作的范圍。但是由于此交互形式的反饋微弱，老年駕駛人很難通過反饋判斷是否自己的動作被感知，很容易連續重復多次下達任務命令，造成機器感知故障。此外，手勢具有的具象化，老年人需要準確記憶住手勢動作才能正確操作，記憶力減退很容易在緊急情況下忘記特定動作造成危險。最后，由于某些老年人手部關節僵化，動作很容易不規范，造成傳感器捕捉失敗或者錯誤理解，導致駕駛危險。

4.眼動交互。眼動交互還處于初步研發階段，目光的追蹤定位系統的應用在實驗階段，應用在車輛上的難度很大。但是眼動交互只需要眼球運動作為指令，是很高效的一種交互方式，能降低駕駛時的注意力分散。是未來可以應用在老年駕駛產品中的一個交互方式。

5.語音交互。語音交互主要是需要老年駕駛者用語言作為任務指令，調動傳感器做出相應操作行為判斷的過程。語音交互的反饋也為語音形式，是較為明顯的任務反饋機制。主要需要調動語言和聽覺系統，不需要學習成本，而且不占用過多的肢體，減少注意力的分散，提高了老年駕駛的安全性。語音交互系統對老年人聽力系統和環境有條件限制，用耳機等媒介輔助老年人獲取語音信息的準確性。中國的方言體系復雜，用語音包系統輔助交互，從根本上避免了老年人學習標準普通話的過程，降低學習成本。

五、老年代步車的人機工程學研究

老年代步車設計主要需要解決的是老年坐姿和老年人起身的問題。通過大量的網絡數據研究，發現老年人起身過程中主要的受力點為腰部。有扶手的話會使老年人起身過程中腰部的彎曲弧度減小，減少了腰部的發力，能緩解由于骨質疏松和骨關節老化帶來的疼痛感，讓老年人起身的過程省力。不僅增加扶手能大大增加老年人起身的順利程度，當有較高的座面、輔助起身座椅和能調節高度的座椅高度時也能減輕腰部的受力。

1.較高座面。當座椅的座面較高時，老年人的腿部彎曲程度較小，更有利于腿部肌肉發力。

2.輔助起身。輔助起身座椅是一種用電能或者機械結構帶動的能讓座面上升一定高度并且向前傾斜一定角度的機械裝置。好處在于能在老年人起身過程中減少大量的力量消耗，更穩定快速的獲得從坐姿到直立狀態的轉變。過程中幾乎不需要腿部發力，但是需要配合扶手使用，以起到穩定上半身的作用。

3.調節高度。能調節高度的座椅是提升老年人坐姿舒適度很重要的一點，因為老年人的身高差別，所以需要個性化高度。具體根據老年人坐姿的人機工程學尺寸公式計算：座椅高度h=腳部最低點到小腿窩之間的高度h1+鞋底厚度h2-適當的間隙x。（軟座的最大高度為460mm）

六、老年代步車的情感化設計研究

當人步入老齡化后，會將生活的側重點從之前的工作轉變為家庭，會有大量的空閑時間，同時還會難以避免地帶來心態上的變化。老年人的心理特征主要為：安全、舒適、歸屬、私密、家庭、社交這幾部分。老年人主要的心理特征主要是：孤獨、失落、多疑、敏感、固執、抑郁和焦慮。因為老年人在社會中的身份轉換，使得大部分老年人脫離了多年熟悉的工作環境和社交圈子，還伴有身體機能的退化和大量疾病的高危患病風險，以及身邊親人和朋友的離世等等因素，這就難免會導致老年人心理狀態較差。

在老年代步車的設計中我們以通過研究包豪斯為主要切入點，形式追隨功能是一個好的產品需要滿足的原則。老年人的生活經歷較年輕人相比要豐富得多，這就導致他們會更加注重性價比，會更加對產品的實用性和質量進行考量，相較而言對產品的外形沒有過多的要求。所以，在造型設計上，更需要緊緊圍繞產品的功能，彌補老年人心理上的不足，提升老年人積極陽光的生活狀態。老年人的情感需求是產品的審美性需要主要關注的地方，因為老年人更加喜愛有安全感的駕駛工具，調研發現現在市面上大量的老年代步車底盤都偏低，重心較低提升了產品的穩定性，更符合老年人的駕駛需求，而且暖色調的使用會使產品具有更加溫暖的感覺，有利于填補老年人空虛孤獨的心理狀態。此外在行為層次上需要提高產品的易用性和安全性，易用性可以體現在代步車的操作便捷，線上出行路線規劃，安全緊急求助按鈕等等，使用戶對產品產生良性印象，滿足其自身的精神需求并且提升對代步車的依賴感。

七、設計方案

通過對老年代步車的感性意向探究、人機交互研究等以上研究來分析出老年代步車設計方案。

1.目標用戶定位。調研顯示代步車作為環保的電動出行工具很受60歲到80歲左右的老年人喜愛。有經濟基礎，并且有自主活動能力和認知功能的老年人是本設計的目標用戶。

2.老年代步車功能定位。滿足老年人出行需求和心理需求，增強老年人駕駛代步車的用戶體驗。語音交互和物理交互相融合的形式來作為主要的駕駛操作，通過精簡物理駕駛操作，來減少老年人學習駕駛代步車的學習成本，增加駕駛欲望，提升出行需求。

車輛配備輔助站立座椅系統，用液壓桿提供動力并配合叉形升降臺結構來抬升高度，當上升到合適高度時，老年人可以語音控制或者通過按壓物理按鍵的方式獲得座面傾斜的效果，減少起身困難的情況，并且使起身更加安全穩定。

車輛配備急救系統，當車輛檢測到車體產生劇烈抖動或者側翻時，將會通過車外音響大聲呼救，并且第一時間撥打緊急聯系人的電話并短信發送求救地址。

車輛內側配有緊急小藥箱，和血壓心率監測傳感器，當傳感器感知到駕駛者心率增加到危險值之后，會自動彈出小藥箱，并且車輛會自動駕駛到安全區域靜止，語音告訴駕駛者需要靜養或者吃藥。

語音系統由單側耳機連接到駕駛者，防止因為駕駛環境噪聲干擾過大而錯過交互反饋。代步車配備有導航系統，能語音提示駕駛者方向信息和前方路況信息，為駕駛者提供更加清晰地出行計劃。

車座椅配有冬季自動加熱系統，環境溫度大幅降低后，座椅檢測到壓力越等于人體重量后會自動或主動設置座椅加熱到舒適溫度，當起身后將自動斷電。

3.老年代步車設計方案。通過感性因子分析得出的七個要素：安全、堅固、完整、明亮、溫馨、簡約和長久。車輛顏色為暖色調為主體，以少量的亮色進行點綴，車身有熒光條，并裝載上述功能。車體外形偏流線型和簡約化，材質采用高碳鋼和減震輪胎和兩個作為動力系統的電機。

總結

本文通過感性工效學、R型因子分析法，人機交互學、人機工程學、情感化設計等研究方法相互融合作為本設計的理論支撐，結合老年代步車的調研進行分析，以形式追隨功能作為本設計主要的原則，結合數據得出本設計中的老年代步車設計方案。該產品設計研究具有一定的老年易用性。