面向老年的智能轮椅触摸屏交互界面设计研究

摘" 要：随着人口老龄化的发展，智能轮椅在老年消费群体中占比例逐年增多，但面向老年的智能轮椅触摸屏交互界面的设计研究却很少。为此，从分析老年人心理与生理特征的角度出发，运用“用户体验”理论，研究老年人与触摸屏界面的交互行为，设计出一款能够提高用户体验效果，同时满足用户使用需求的交互界面。该交互界面旨在更好地服务于老年用户，以实现关怀老年群体的设计理念。

关键词：老年人；智能轮椅；触摸屏；交互界面；用户体验

中图分类号：TN929.53" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2023）19-0037-06

Abstract： With the development of the aging population， the proportion of smart wheelchairs in the elderly consumer group is increasing year by year， but there is little research on the design of the interactive interface with the touch screen on smart wheelchairs for the elderly. Therefore， from the perspective of analyzing the psychological and physiological characteristics of the elderly， using the theory of \"user experience\"， this paper studies the interactive behavior between the elderly and the touch screen interface， and designs an interactive interface that can improve the effect of user experience and meet the needs of users. The interface aims to better serve the elderly users， in order to achieve the design concept of caring for the elderly.

Keywords： elderly; intelligent wheelchair; touch screen; interactive interface; user experience

我国人口老龄化的程度随着社会的发展不断加深。根据国家卫健委统计，截至2021年底，全国60岁及以上老年人口达2.67亿，占总人口的18.9%；65岁及以上老年人口达2亿以上，占总人口的14.2%。据测算，到2035年左右，60岁及以上老年人口将突破4亿，在总人口中的占比将超过30%。互联网技术的进步，将老年人带入“数字化生活”，越来越多的老年人开始使用智能电子设备。基于老年人文化水平的提高，大多数老年人乐意接受新鲜事物，开始尝试使用更为便捷的智能电子设备，以丰富日常生活。作为一名设计师，有义务关注和考虑老年人的用户体验，并为其量身打造“适老化”的产品，以提升其生活质量和幸福感。

1" 交互界面设计基础

针对于老年人腿脚不便的现象，笔者设计出一款专为老年人使用的智能轮椅，如图1所示[1]。为保证智能电子设备在老年人生活中的有效运用，在智能轮椅左侧的扶手前段处加装了1个触摸屏，可为老年人提供专属、全面、人性化的贴心服务。由于老年人与年轻人在智能电子设备使用方式及需求层面都存在较大的差异，因此，针对老年人的生理与心理特点，笔者专门为该触摸屏设计了一款人机交互界面。该界面作为智能轮椅人机交互的窗口，搭建起老年人与轮椅各项功能使用之间沟通的桥梁。通过“适老化”的交互界面设计，提高老年人对各项功能的熟练使用，从而最大限度地发挥智能轮椅的使用效果[2]。

2" 老年人生理与心理变化分析

老年人与年轻人在使用触摸屏方面的差异，主要源于老年人与年轻人使用习惯的不同，究其深层次原因，是老年人的生理与心理特点与年轻人有所不同。因此，需要通过分析研究老年人的心理与生理的特点，进行“适老化”交互界面的设计，这样才能保证产品能够被老年人更好地使用。

2.1" 老年人的生理特点对界面设计的影响

随着年龄的增长，老年人的各组织结构和器官功能逐渐衰退，主要体现在：感知方面味觉、嗅觉迟钝，视力、听力下降，思维方面注意力和记忆力衰退，行动方面四肢协调性降低。针对于老年人各方面的生理特点的变化，在界面设计中将采取不同的解决措施，以此缓解由于这些生理特点的变化对老年人造成的不良影响。

首先是感知方面，受到视觉器官老化及调节功能的减退等原因影响，老年人在近距离观察较小的字体时无法看清楚，需要拿远或放大才能够识别，这种生理现象通常被人们称之为“老花眼”；在色彩识别时，老年人对颜色的辨别能力比年轻人低25%～40%，对识别不同色彩能力的下降程度各不相同，辨别红、黄色的能力要强于识别蓝、绿色的能力，而两只眼睛色觉的变化也有很多差异[3]。因此，在进行界面设计时要充分考虑到界面中的字体大小、图标布局及颜色搭配，这样会减轻老年人的阅读负担，降低学习成本，从而更易掌握使用。

其次是思维方面，老年人的认知能力较年轻时有很大的变化，尤其是注意力和记忆力的衰退表现得尤为明显[4]，进而导致老年人在思考问题及表达上存在逻辑上的障碍，体现在面对新事物时老年人的接受程度会大大降低。所以，在进行交互界面设计时要更多地考虑到老年人学习记忆的便捷性，同时减少使用时错误的出现。

第三是行动方面，随着老年人年龄的增长，脑细胞数量减少，脑组织开始萎缩，神经传导的速度也较年轻时大幅降低，从而造成老年人具有动作缓慢、状态不稳、运动障碍和反应能力差等行动特征[5]。这些特征会使得老年人在界面操作过程中，对界面变化的反应相较于年轻人更缓慢，因而在进行界面设计时要考虑到老年人对界面中内容的识别速度及反应速度，这样才能保障老年人最大程度地使用交互界面中的各项功能。

2.2" 老年人的心理特点对界面设计的影响

相较于年轻人来说，老年人的心理特点有以下2点不同，一是由于内部自身变化带来的心理落差感，二是由于外部环境影响产生的心理孤独感。心理落差感源于老年人面对自身大不如从前的生理特征，表现出的力不从心。老年人因耳背而听不清外界的声音，因眼花而看不清外界的事物，导致老年人在信息获取上较为缓慢，同时老年人的识别能力与记忆水平退化，更加使得老年人对不熟悉的领域产生抵触。心理孤独感则是因为外部环境日新月异的变化，以及社会飞速发展带来对老年人的情感忽视，尤其体现在老年人的子女因忙于工作，而无法抽出时间陪伴老年人。

因此，在进行触摸屏交互界面设计时应进行心理方面的“适老化”改进，切实解决老年人使用时产生的问题，以提升其使用体验感。例如，适当增加扬声效果、屏幕亮度，能够让老年人在不同环境下轻松地接受并使用；其次合理的色彩组合，选用那些更易引起人关注的颜色，同时颜色间形成鲜明的对比，通过色彩的搭配与对比突出界面中的内容主次；还有行间距与字号应略微增大，且能够让老年人清晰地理解文字所指明的含义，或者采用图文结合的方式，在进行文字解释的同时能够加深老年人对于功能的定位，便于老年人记忆及下次的使用。

3" 用户体验原则在交互界面设计中的应用

用户体验的概念最初由唐纳德诺曼提出。用户体验是“以人为中心”，而不是以产品功能为出发点，以人为中心的设计理念要求设计师以用户为基准来进行设计和开发，而不是让用户来适应设计师的创意，优秀的用户体验需要具备满足用户的基本需求，甚至超越期望值并提升用户的情感愉悦度[6]。因此，在进行老年智能轮椅触摸屏交互界面设计之前，首先要考虑到老年人的生理与心理特征，关注老年群体的特别需求，让老年人喜欢并懂得如何使用产品。

用户体验原则的目的是让用户在产品使用的过程中留下良好的印象及感受的积累，用户体验（User Experience）是从体验过程角度出发进行改善和创新设计，其包括交互设计（Interaction Design）和用户界面（User Interface）。交互设计注重于人与智能媒介之间的即时互动体验，通过人感官与机器之间的输入与输出产生相互联系。用户界面是指允许用户进行操作、控制或显示与机器互动的触点所形成的平面，以面的形式直接呈现给用户的体验[7]。用户体验包括3方面的要素：有用性、可用性和趣味性。为达到用户体验的要求，在进行交互界面设计时应遵循以下5项原则：①易于使用原则；②易于记忆原则；③易于学习原则；④错误响应原则；⑤用户满意原则。

3.1" 易于使用原则的应用

易于使用原则是指在操作时界面给出的“即时”反馈，在交互过程中指系统的一切功能、服务、表现和描述贴近老年人所处的环境或场景。因此，在交互界面设计时要尽量提高页面的响应时效并且采用老年人所熟悉的画面、词语、概念，而不是专业术语。

3.1.1" 在页面响应方面

常见的页面响应包括根据所处场景光线的明暗程度，自动进行屏幕亮度的调整，即在强光条件下升高屏幕亮度，在弱光条件下降低屏幕亮度；同时能够依据老年人需求，自定义选择是否开启夜间模式；根据设备的使用时长，开启护眼模式。过于复杂的亮度调节，以及不同的模式切换会使得老年人感到困扰，而自动的页面响应，不仅能够带来使用方面的便利，而且还能有效保护老年人的视力。

除此之外，还包括对老年人进行定位及蓝牙连接时的 “即时”性，页面响应的时长要小于老年人的反应及忍耐的时长。交互界面要具备良好的信息传递功能，才能保障老年人在使用过程中的流畅性。

3.1.2" 在音量调节方面

通过点击触摸屏就能够控制老年智能轮椅中的所有音响设备，包括扬声器及话筒。扬声器的作用是将声音放大到老年人合适的听力范围之间，并能根据外部环境中声音分贝的变化进行自动调整，以保证老年人在嘈杂的环境中也能够听到设备的音效。话筒则是起到收集声音的作用，通过话筒，进行语音识别，可对设备本身及轮椅进行操控，老年人还可通过语音信号唤醒语音助手，随后精准识别老年人发出的指令并采取相应的行动，以此减少老年人的手动操作。

3.1.3" 在图标设计方面

常见应用的命名及图标应是老年人所熟悉的。应用的命名应建立在概括功能的基础上，例如应用的功能是外出导航，在命名时应使用“出行”“地图”等相关词语，图标可采用“交通工具”“定位图标”者“地图”。如果这款应用的功能是看视频、听歌曲、看小说，在命名时应使用具有娱乐性质的词语，图标可采用“播放器”“音符”等。老年人的思想较为直接，利用浅显易懂的词语及图标结合的方式，可使得老年人能显而易见地了解该应用的具体用途，从而有助于老年人对于应用的整体感知。

3.2" 易于记忆原则的应用

易于记忆原则在界面交互中体现在通过使对象、操作及选项的可视化，来减少老年人对于应用操作的记忆负荷。即在向老年人提供所需获取的信息时，系统应给予有效的辅助措施，例如显示使用说明来降低老年人使用时的记忆成本。除了定向给予说明帮助记忆外，也可通过页面设计时额外信息的减少，突出主要内容的相对可见性，减少记忆内容。

3.2.1" 在协助记忆方面

常见的方式有引导使用，在初次打开应用时，会进入一个简单的应用使用教程，利用教程指引帮助老年人较为明了地掌握应用中功能的具体位置及使用程序。通过这种带领使用的方法，加深对页面常见功能的印象。同时一些常见的应用包含历史记录、关注、收藏等功能，通过这些功能可随时调取曾经浏览过的信息，应用本身起到信息存储的效果。老年人在使用交互界面时，对于自己喜欢的内容进行点赞、收藏，在需要二次查看时，有效缩小检索范围，降低记忆负担。

3.2.2" 在记忆减负方面

老年人在使用智能设备时常出现功能遗忘的问题，复杂的页面设计会加重记忆负担。“老年机”之所以在老年群体中颇受欢迎的原因在于其功能的单一性，接听电话时绿色按键是接听，红色按键是挂断，而不像现在的智能手机需要通过滑动接听，或者在接听的界面还有其他功能按钮，对老年人的使用造成困扰。因此，页面减负设计对老年人至关重要。在进行页面减负时，提倡页面的简约设计，注重页面排版，突出老年人经常使用的功能，使老年人在最短时间内对页面中的内容有大致的了解，在使用中能够快速、准确地找到所需的功能，并在一次次的使用过程中逐渐形成功能肌肉记忆。

3.3" 易于学习原则的应用

易于学习原则是指对于相同的文字、状态、图标和按钮应触发相同的事情，一般遵循平台的通用惯例。主要体现在结构、色彩、操作、反馈和文字这5个方面的一致性。页面内容的统一有助于老年人在初次使用交互界面时，能够根据以往的使用惯例对新界面进行尝试。对于老年人来说，新鲜事物会让其从心理产生抵触和退缩情绪，而在一致性的基础上，操作时可以依照惯例进行使用，从而降低学习成本。

3.3.1" 在结构一致性方面

类似的结构及规则的排序能够减轻老年人的思考负担。在不同页面中，各功能的位置应尽量保持一致，内容排序时可依据字母A—Z的顺序，或是使用频率，这样使得老年人更容易学习掌握。

3.3.2" 在色彩一致性方面

页面的主色调应保持统一，不能切换页面就改变颜色。页面颜色的统一可使老年人在使用过程中产生连贯的视觉体验效果，以此产生功能间的相互联想，更易于接受和学习。

3.3.3" 在操作一致性方面

应用更新迭代是不可避免的，在进行系统更新后要保持老年人对于原有操作方式的认知，减少老年人在应用更新后需要再次进行学习的部分。

3.3.4" 在反馈一致性方面

老年人在操作按钮或者条目的时候，点击的反馈效果要保持相同。例如信息的列表式结构，不管点击到哪一行条目，下一级页面都是由右往左滑出，点击顶部左上角的返回按钮会从左往右滑回。

3.3.5" 在文字一致性方面

对不同页面中呈现给老年人阅读的文字大小、样式、颜色的设计布局应与上一页面匹配，这样使得应用具有整体性，同时也方便老年人进行浏览。尽量避免因文字大小、样式、颜色的变化，给老年人的使用造成不必要的影响。

3.4" 错误响应原则的应用

错误响应原则包括防错原则及容错原则2个方面。防错原则是在老年人选择前，利用某些手段尽可能地防止错误的发生，而容错原则是在老年人产生错误后，系统通过识别错误、进行诊断，最终帮助老年人从错误中恢复。这两者都是错误响应中的重要组成部分，对老年人的操作使用形成双重防护，从而降低错误的产生及因错误而带来的损失。

3.4.1" 在防错功能方面

防止错误主要体现在系统通过数据分析，清除容易出错的条件或者向老年人提供重复确认的选项。常见的防错方式有限制老年人的操作范围与条件及对有风险的操作进行二次确认。老年人在应用使用过程中有时会出现误触的状况，为了辨别老年人是否出现操作失误现象，系统会发出提醒，如果是误触，可对上一步骤进行还原，如果不是误触，则完成上一步操作。例如在进行信息删除时会出现弹窗，让老年人进行再次选择，确认“删除”还是“取消”。防错功能设计可以从源头预防老年人操作出现错误的可能性。

3.4.2" 在容错功能方面

容错分为以下3个步骤，在系统识别老年人产生错误后，首先自动暂停错误步骤并判断是否存在恢复的可能，尽量减低损失成本；在无法挽回的情况下，向老年人提出相应手动解决方案，最后还要对老年人的情绪进行安抚。例如在进行页面加载时，伴随加载标识的转动，标识上方会出现“正在全力加载”的字样，标志下方则显示进度条，对老年人提醒加载进度，若最终没有完成加载，页面上会提醒“加载失败”的字样，同时下面会有“不要气馁，重新试一下”的操作选项。通过一系列的容错功能设计可以有效减少老年人在出现错误后产生的消极情绪，有助于老年人直面因错误操作带来的不良影响。

3.5" 用户满意原则的应用

用户满意原则是在使用过程中对老年人提供人性化服务和提醒，通过帮助类信息，给老年人列出具体提示或操作步骤，同时根据老年人的使用情况，允许老年人对某些常用功能进行自定义设计，除了系统本身默认的程序外，支持老年人进行自由操控，以此提升使用效率及老年人的使用满意度。

3.5.1" 在人性化帮助方面

根据功能使用的难易程度及使用频率，将交互界面操作使用分为4类：无须提醒，指直接呈现在界面上简单易懂的操作；一次性提示，指在初次使用时需要通过提示，引导老年人如何进行使用；常驻提示，指较为重要的提示，需要经常使用，随时给予老年人借助操作；帮助文档，指对于较复杂的功能或是不常用的功能，提供全面的操作使用文档。从不同角度解决老年人在使用过程中出现的问题。人性化帮助设计能够在老年人使用时提供相应辅助提示，这样可以实现老年人对于智能轮椅各类操作的独立完成。

3.5.2" 在用户自定义方面

初次使用时，页面上仅展现老年人较常使用的一些功能。当老年人熟悉使用后，可根据个人需求自定义功能或模块的呈现位置，将“常用”功能进行重新布局，以缩短操作路径，提升使用效率。例如在信息界面，老年人可将常用联系人进行置顶操作，在使用过程中更加方便查找。

4" 触摸屏交互界面设计实例展示

根据用户体验原则，结合老年人的使用特点，笔者对交互界面中所要呈现的内容进行了设计。在设计时针对老年群体的认知特性，主要从感知觉、记忆和情感方面对产品进行改进，从根本上挖掘设计页面以提高老年用户的体验感[8]。

初始界面，该界面的主要功能如图2所示。这些功能是老年人较为常用的，包括4项主要功能：信息共享、健康管理、智慧出行和休闲娱乐，以满足老年人在轮椅使用过程中生理与心理的双重需求。同时，还包括智能设备中的常见功能，如浏览器、支付、相机、图库、设置等，这些基本功能使得页面内容更加全面。除此之外，针对老年人的特点，还添加了紧急救助及语音功能，以保障老年人在轮椅使用时的安全性和便捷性。

相较于其他智能设备，该界面的主要受众群体为老年人，因此在进行页面设计时对其中的内容进行等比例放大，并且多采用图标与文字相结合的方式，便于老年人的理解与记忆。

二级界面是对主要功能的相关展示。在信息共享界面中参考微信的相关设计，如图3所示，实现老年人与子女随时随地进行联系，并且通过定位系统，子女能够获取老年人的实时地理位置及周边情况。在健康管理界面，如图4所示，可通过轮椅自带的监测设备对身体各项健康数据进行查看，同时根据老年人的生活习惯，增加了“用药备忘录”，以提醒老年人按时用药，在该界面中也可进行轮椅上的按摩功能的控制。在智慧出行界面中，如图5所示，给老年人提供出行路线，还包括轮椅的操作驾驶及轮椅上手电筒的开启。在休闲娱乐界面，如图6所示，给老年人提供各类娱乐项目，包括听歌、看视频等，为增加个性化，老年人还可自主将页面中的功能进行替换。

5" 结束语

老年智能轮椅触摸屏交互界面设计与智能轮椅的使用相辅相成。笔者通过对老年人生理与心理特点的深入分析，结合用户体验的5个原则，对触摸屏交互界面进行了“适老化”设计。该交互设计界面为老年人提供了更加贴心的服务，给老年人使用智能轮椅带来更多的便利，同时有效地解决了老年人在日常生活中使用智能轮椅所遇到的一些现实问题，真正让老年人体验到了科技带来的乐趣。

参考文献：

[1] 刘慧莹.基于人机工程学的老年智能轮椅设计研究[J].设计，2022，35（19）：119-121.

[2] 陈果，陈雪娇，花士林.智能家居产品的“适老化”设计探究[J].科技创新与应用，2019（24）：44-46.

[3] 吕明，沈海泳，丁晓雯.基于人机工学的老年人手机界面研究与设计[J].设计，2016（5）：26-27.

[4] 柏玉英.基于情感化的老人智能手机界面设计研究[D].南京：东南大学，2019.

[5] 周燕珉，程晓青，林菊英，等.老年住宅[M].北京：中国建筑工业出版社，2018：22.

[6] 黄丽仪.基于用户行为的旧物捐赠APP设计研究[D].成都：西南交通大学，2016.

[7] 杨蕾蕾.计算机图形设计与视觉传达设计的探讨[J].微型电脑应用，2018，34（6）：68-70.

[8] 白学军，于晋，覃丽珠，等.认知老化与老年产品的交互界面设计[J].包装工程，2020，41（10）：7-12.

基金项目：2022年教育部产学合作协同育人项目（220905029143550）

*通信作者：辛凤（1983-），女，博士，讲师。研究方向为视觉传达与设计。