基于感官增強交互設計的智能康養設施適老化設計研究

摘要：隨著對健康的重視，智能康養設施進入老年人的家中。研究基于感官增強交互設計方法，進行智能康養設施適老化研究，優化智能產品適老化交互。通過文獻研究與實際老年用戶使用觀察分析老年用戶使用智能康養設施的問題，研究適老化交互設計方法，提出感官增強交互設計框架，進行智能康養設施適老化設計實踐研究。通過設計實踐驗證該方法的有效性。研究結果為智能產品適老化設計開發提供了新的策略參考，為老年用戶提供了更加自然、舒適的智能產品交互體驗。

關鍵詞：感官增強；適老化；交互設計；智能產品；康養設施

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）16-0114-04

Abstract：With the emphasis on health，smart health care facilities have entered the homes of the elderly. Research on smart health care facilities for aging based on sensory-enhanced interactive design，and optimize the interaction of smart products for aging. Through literature research and observation of actual elderly users，this paper analyzes the problems of elderly users’ use of intelligent health care facilities，studies the age-appropriate interaction design method，proposes a sensory enhancement interaction design framework，and carries out practical research on the age-appropriate design of intelligent health care facilities. The effectiveness of the method was verified through specific design practices. The research results provide a new strategic reference for the design and development of smart products suitable for aging，and provide elderly users with a more natural and comfortable smart product interaction experience.

Keywords：Sensory enhancement；Aging；Interaction design；Intelligent products；Nursing facility

引言

隨著我國老齡化程度的加重，帶動了智慧養老產業的發展，各種新型智能健康養老產品得到應用推廣，老年用戶使用智能產品的問題也逐漸暴露出來。例如，老年用戶在生理層面上的衰退會影響用戶對于智能產品的操作方式，如視力衰退引起的誤操作、聽力下降導致信息接收不全面等；在心理認知上的老化也會削弱他們使用智能產品時的感受，如對智能產品的抗拒感、對于學習智能產品產生的記憶壓力等。目前，市面上推廣的適老化產品，并沒有很好地滿足老年用戶的使用需求，老年人與智能產品之間的人機交互體驗也尚未得到應有的重視，同時忽視了老年用戶的精神需求，導致在科技造福社會的當下，老年用戶卻無法公平地享受科技福利。

針對老年用戶使用智能產品過程中存在的交互不合理、不流暢以及老年用戶面對智能產品的抗拒感等問題，本文將進一步研究與分析老年用戶群體的認知老化特征，對老年用戶與智能產品的交互特性進行深入研究，從感官設計的角度提出基于感官增強交互設計的智能康養設施適老化研究方法，研究適應老齡化群體的智能產品交互模式，為智能產品的適老化研究提供了指導和幫助。

一、智能康養設施現狀分析及康養設施中的交互

康養設施指為保護個體的生命健康為核心，以延長壽命、拓展個體生命的豐富度為目的而研制出的以健康養護為主的鍛煉設備用品。其核心理念是區別于專業性極強的醫療設備，適用于人們日常生活中基礎鍛煉。根據康養的目的不同，康養的重點不僅在于人們的身體生理表現，也包括人們的心理健康、精神狀況等多方面隱性感知，因此，康養設施不僅僅局限于能夠輔助生理健康的產品，也可以是提供心靈療愈、精神棲息的場所或產品。現階段的康養設施種類繁多涵蓋了助行移動輔具、假肢及矯形器、康復設備及治療、護理輔具、醫療輔具等全產業鏈上的數萬種產品技術與服務。如表1所示：

綜上所述，康養設施是人們基于老齡化時代關于健康、養生思維的綜合產品，未來的發展過程中也必定與人機環境和互聯網大數據息息相關。在眾多康養設備中，腿部康養設施在居家養老人群體中產生了一定的影響力，其市場需求量大幅增加，產業發展呈現快速上升趨勢。腿部的健康對老年人來說尤為重要。腿部康養器械在用戶需求及市場的推動下逐漸興起，為用戶提供了一種更健康的生活方式。對現有腿部康養設備進行分析，將其進行分類整理，如表2所示：

在智能產品適老化設計研究中，較多的設計采用更大的字符，更加鮮明的顏色，此類的設計在老年人使用產品的過程中可以起到一定的作用，但從另一方面考慮，是否可以通過提高老年用戶的能力，在滿足老年用戶情感需求的同時，幫助老年用戶更好地使用智能產品。

而根據上述對現有腿部智能康養設施的簡要分析，這些設備的交互方式主要集中在視覺交互（操作界面）和觸覺交互（產品材質）上，同時觸覺交互和聽力交互的設計并沒有完全開發出來，而操作界面的視覺交互的適老化設計有所欠缺，因此針對以上現象，以感官增強交互為研究手段，進行腿部智能康養設施適老化研究。

二、感官增強交互設計

（一）感官設計現狀研究與分析

人通過多種感覺器官來獲取外界信息，并根據不同感官獲取信息的特點，共同協作完成對外界的整體認知，如通過視覺感知的圖形、色彩等；觸覺感知的壓力與震動等；聽覺感知到不同聲音的差異等[1]。感官設計是一種從人類感官特征出發的設計，也是一種適應和服務人類感官特征的設計。同時，受到20世紀90年代人性化設計思想的影響，不僅包括生理上的感覺，還包括心理上的感覺。

感官設計的要點在于人類的感官系統可以相輔相成，比如視覺對聽覺的輔助，觸覺對味覺的影響等，同時人類的感官系統是最為直觀、方便的交互通道。將人們日常所接觸的交互信息進行梳理可以看出交互信息通道最終歸結于感官系統。在未來的設計實踐中，感官設計會成為一個重要的領域，感官層面的設計，無疑讓以人為本的設計真正進入新的發展層面，如圖1。

現階段也有諸多學者對此進行相關研究，通過在知網對關鍵詞“感官設計”“感官交互”進行檢索，約有473篇相關方面的文獻，大致可以將這些文獻歸納為感官體驗、多感官設計以及交互體驗3個大類。

多感官交互設計能夠給用戶帶來沉浸式的體驗，通常多應用于博物館和美術館中，文獻[2]在闡述體驗性城市景觀形象設計概念、內涵與意義的基礎上，探析多感官體驗要素（視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺及時間覺與位置覺）在城市景觀形象中的設計應用[2]。多感官設計也為特殊人群提供幫助，文獻[3]將多感官設計服務于老年用戶的認知能力補償[3]。同時文獻[4]將多感官設計理論應用于智能產品研究，研究聽覺、觸覺與視覺多感官刺激因素介入阿爾茨海默病老人護理的反饋效果，設計多感官交互的老人智能穿戴產品——指尖鋼琴，通過提供以觸覺、聽覺、視覺融合的多感官體驗來促進患者的主動行為[4]。

綜上所述，感官設計能夠有效提高用戶體驗，并在智能產品適老化研究具有一定指導意義，但其中針對老年用戶的感官設計研究多集中在醫療方面，因此，本研究以普通家用的智能康養設施為研究對象，以感官增強交互設計為研究方法進行適老化研究。

（二）基于感官增強交互設計的適老化設計研究策略

針對老年人多感官、綜合能力衰弱的情況，對智能產品交互存在不會用，不明白，不理解的需求，人體自身感官代償的方法并不能很好地解決老年人適應與掌握智能產品的問題。而引起老年人操控新產品產生操控障礙的原因除感官弱化、行動遲緩等顯性生理因素外，還包括影響老年人“學習、記憶、決策”等隱性心理認知特征。

“感官增強交互設計”通過對智能產品物理層面交互信息的設計研究，根據不同的感官類別，從人機交互的視角，通過強化界面色彩，引導操作記憶，增強視覺信息識別性的視覺感官增強；通過聲音輔助，引導用戶交互行為，優化交互體驗過程的聽覺感官增強；通過強化按鍵反饋信息強度，改善產品材質，優化用戶觸覺感知的觸覺感官增強等多感官交互設計。另一方面，在產品信息傳遞中激發調動用戶所有的感官，形成多模態信息的輸出形式，使感官能力被弱化或某一感官被占用的用戶也能有效地接收到產品所傳達的交互信息并及時進行信息的反饋，實現交互信息多通道之間的優勢互補，多模態信息的聯合增強交互有效地避免單一感知方式對生理感官弱化的人造成的生理負擔，從而幫助老年用戶達成良好的交互循環，使老年用戶從容地、自然地實現產品操控，如圖2。

基于上述對于感官增強交互設計的分析研究，考慮到老年用戶生理衰退、認知老化、心理弱化的特性，提出基于感官增強交互設計的適老化研究策略：以視覺引導為主的高識別性設計策略、以語音交互為主的高反饋性設計策略、以觸覺體驗為主的高舒適性設計策略，通過提高老年用戶的感官交互能力，引導用戶進行操作使用，消除老年用戶生理、心理及認知方面對于智能產品的抗拒感，滿足用戶的“尊重”“自我實現”等情感需求。

1.以視覺引導為主的高識別性：人們生活中80%的信息來源于視覺感官，視覺信息是信息傳達最重要、最有效、最直接的一種表達方式。從圖畫、文字、到最后影像的出現都是人類在利用自己的視覺通道傳達信息的一種進步。老年用戶在生理衰退影響下導致視覺感知能力減弱，在以視覺引導為主的產品設計中，可通過增強形態、色彩、光等視覺感官完成信息的傳達，強化視覺信息的可見性與易識別性，使老年用戶能夠快速識別視覺信息并進行相應的人機交互操作。

同時視覺信息還要注意信息層級的區分，對用戶進行需求層次分析，針對性對產品界面信息進行增刪，優化界面信息，提高用戶界面信息識別性，避免老年用戶因界面信息過于繁雜或缺少必要信息導致的交互阻滯問題。

2.以語音交互為主的高反饋性：“強應答高反饋”是智能產品適老化設計中不可或缺的功能屬性，聲音的交互能幫助用戶有針對性地主動交互，優化體驗并有效地服務于老年用戶與智能產品的交互行為[5]。聽覺在人體感知外界中的作用處于第二位，聲音提醒能幫助老人更直接理解產品狀態。

在多數康養產品中，聲音系統只存在一些簡單的提示音，對于部分老年人不能明確理解產品按鍵的圖標含義，以及部分老年人不認識按鍵上所標注的文字而言，增強聲音的反饋信息尤為重要。在智能產品設計中可通過語音引導、強化聲音中的交互信息等方式完成信息的傳達與交互。

3.以觸覺體驗為主的高舒適性：觸覺感受器遍布人的全身，是感官系統中較為復雜的一個感官通道，其感受的信息也較多，比如溫度、震動、壓力等，觸覺也是最容易被人忽略的感官系統，同時觸覺感官也具有受環境因素影響小的優勢。

在智能產品設計中，通過選擇合適老年用戶感知的產品材質，增加如振動、發熱等觸覺體驗，為老年用戶提供隱性反饋，優化用戶使用產品的觸覺感知，建立高舒適性的體驗環境，依據合理的人機工程進行產品尺寸設計，潛移默化地消除老年用戶面對智能產品的消極心理，增加老年用戶使用智能產品的信心，如圖3。

三、基于感官增強交互的腿部康養設施設計實踐

本文以一款腿部智能康養設施設計實踐為例，研究基于感官增強交互設計的適老化交互設計研究。通過線上調研發現，市場上現有的家居環境中使用的腿部康養器械在設計過程中更加注重產品功能性，同時大多數產品開始智能化，企業本意在于使康養設施產品功能操作簡便，同時賦予其他功能，使用戶在鍛煉過程中不再枯燥乏味。但過度智能化反而使交互方式復雜化，老年用戶難以使用。針對老年用戶缺乏對于智能產品的認識，要從其心理情感，行為習慣出發來完善與智能產品的交互體驗，真正給老年用戶帶來享受智能產品的幸福感。

（一）用戶實地訪談及需求分析

依托現有的康養設施進行產品使用體驗，通過訪談（如圖4）、行為觀察及錄像分析并總結出老年用戶與腿部智能康養設施的交互行為流程并提煉其中需求，分析老年用戶在使用腿部智能康養設施的關鍵痛點需求，從而確定產品設計的優先級，為后續設計實踐提供基礎，并根據用戶使用反饋與訪談內容繪制用戶旅程圖如圖5所示。

用戶旅程圖再現了老年用戶使用腿部智能康養設施的情景，挖掘其中的設計痛點問題。基于以上研究結果，分析用戶需求：

生理感知需求：隨著年齡的增長，老年人或多或少會出現生理方面的問題，色力的下降導致對顏色、形象的辨別能力下降；聽力的下降導致與人的溝通交流出現問題；身體機能的衰退導致老年人在某些時候無法快速做出反應，這也是眾多老年人害怕摔倒的原因之一。因此，老年用戶對交互信息的辨識度比普通人有著更高的要求[6]。

心理情感需求：情感需求包含眾多，如娛樂需求以及尊重及自我實現需求等[7]。在對老年用戶進行訪談以及用戶使用產品的過程中，發現部分老年用戶認為年齡并不能夠代表自己“老了”，這部分老年用戶更注重尊重及自我實現方面的需求，他們也同樣關注自己的娛樂需求。同時，另一部分老年人完全相反，對于互聯網、智能產品等新事物，除了期待更多的是擔心與存疑以及抗拒，缺少關注與認同，對新科技產品的束手無策加重了自身的負面情緒。

（二）腿部智能康養設施適老化設計實踐

如圖6及圖7所示，為優化老年用戶交互體驗設計的腿部智能康養設施。這款設備基于感官增強交互設計理論，優化了用戶使用腿部康養設備中存在的交互體驗阻滯、交互信息不明確等問題與不便。

1.以視覺引導為主的高識別性設計要素：適老化智能產品的設計應使老用戶操作過程趨于簡便、流暢以及準確，減少誤操作對老年用戶形成負面影響，通過積極的交互方式引導老年用戶獨立完成操作 [8]。在視覺界面設計上應更注重表現信息的高效性，讓用戶輕松便捷地識別信息內容是視覺設計的主要目的，分析老年用戶群體在使用產品的過程中，關注的信息重點、關注信息的持續時間以及用戶能夠接受信息的上限等關鍵需求[9]。

在智能康養設施產品設計中整體設計采用自行車腳踏的設計，從產品形態的視覺信息方面突出功能的識別性與可見性，使老年用戶能夠直觀認識到產品的作用。在操控器的界面上通過色彩增強進行設計優化，以色彩變換為引導，輔助老年用戶完成對應操作，降低老年用戶對于不同圖標所代表含義的記憶壓力以及操作步驟的繁瑣記憶，減輕老年用戶的學習壓力與認知壓力，如圖8。

2.以語音交互為主的高反饋性設計要素：在老年用戶實際使用腿部智能康養設備的觀察中，用戶在按鍵的過程中，經常存在不知道按鍵是否生效，而反復多次按鍵的動作行為，導致產品接收到多重指令進而產生錯誤的指令。因此，在對聽覺交互進行感官增強交互設計中，將按鍵與聲音系統進行聯系，按鍵的同時通過聲音系統給予老年用戶“強應答”的信息反饋，同時，為了解決部分老年人不能明確理解產品按鍵的圖標含義，不認識按鍵上所標注的文字的問題，整體開啟語音引導模式，提高整體交互流程的反饋效率，在老年用戶的意向感知層減少對自己操作的懷疑心理，從而消除對于智能產品操作的抗拒心理。

3.以觸覺體驗為主的高舒適性設計要素：在進行實驗過程中使用的腿部康養設施操控器的按鍵采用的是薄膜按鍵，在產品整體形態上具有一定的美觀性，但在實際的使用中，老年用戶使用過程中存在較大問題。但薄膜按鍵受到按壓后的產生的按鍵反饋回彈程度較小，老年用戶生理系統衰退導致的手部觸覺感受器能力的下降使得老年用戶并不能清晰地感知到這一信息反饋。因此，采用感知能明顯的按鍵材料，將增強觸覺感知系統的反饋，同時將僅局限于手指上的觸覺反饋信息增強為整個手部的觸覺感知，增加老年用戶的觸覺感知范圍，從而使用戶與產品之間的信息傳遞與反饋更加清晰，如圖9。

如圖10所示，原本的腿部康養設施的腳踏部分由于綁帶的存在，老年用戶在使用過程中存在容易絆倒的安全隱患，同時腳踏的接觸面積較小，只有前腳掌進行受力，運動施力過程很不協調，對于老年用戶而言使用體驗并不良好，將腳踏部分通過觸覺體驗進行設計優化，去除綁帶設計，加大觸覺的顆粒按摩踏板，增大受力接觸面積，優化鍛煉體驗，提升老年用戶對于產品使用的意愿。

結語

伴隨著社會老齡化問題的加重，人們健康意識的覺醒，智能康養設施成為健康老年人的首選設備，研究適合老年用戶與智能產品交互的設計方法對促進智能產品適老化研究具有重要意義。智能康養設施是互聯網時代下的科技產品，老年人在面對智能產品的新科技上接受度低，存在較多體驗性問題。文中針對老年人多感官、綜合能力弱化下對智能產品交互設計的“特異性”需求，提出“適老化產品感官增強交互設計”的概念，優化了老年人與智能產品的交互體驗，具有良好的用戶體驗，消除老年用戶對智能產品的抗拒感，促進老年人對智能康養設施的接受，實際考察深入發現老年用戶的切實需求，分析老年用戶使用智能康養設施存在的生理特征及心理特征，以感官增強為基礎支撐理論，從多感官設計進行增強交互體驗，并進行智能康養設施產品設計開發。研究成果為后續智能產品適老化設計研究提供新的策略參考，為老年用戶提供了更舒適的智能產品交互體驗。

基金項目：國家社科基金藝術學項目“多感官聯覺效應下的無屏智能產品交互設計研究”（18BG132）；2021年度陜西省自然基金面上項目“面向感官增強的智能康養設施適老化交互設計研究”（2021JM-335）；西安理工大學2022年研究生科研資助基金（優碩種子基金）項目。

參考文獻

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