基于感官增强交互设计的智能康养设施适老化设计研究

摘要：随着对健康的重视，智能康养设施进入老年人的家中。研究基于感官增强交互设计方法，进行智能康养设施适老化研究，优化智能产品适老化交互。通过文献研究与实际老年用户使用观察分析老年用户使用智能康养设施的问题，研究适老化交互设计方法，提出感官增强交互设计框架，进行智能康养设施适老化设计实践研究。通过设计实践验证该方法的有效性。研究结果为智能产品适老化设计开发提供了新的策略参考，为老年用户提供了更加自然、舒适的智能产品交互体验。

关键词：感官增强；适老化；交互设计；智能产品；康养设施

中图分类号：TB472 文献标识码：A文章编号：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

随着我国老龄化程度的加重，带动了智慧养老产业的发展，各种新型智能健康养老产品得到应用推广，老年用户使用智能产品的问题也逐渐暴露出来。例如，老年用户在生理层面上的衰退会影响用户对于智能产品的操作方式，如视力衰退引起的误操作、听力下降导致信息接收不全面等；在心理认知上的老化也会削弱他们使用智能产品时的感受，如对智能产品的抗拒感、对于学习智能产品产生的记忆压力等。目前，市面上推广的适老化产品，并没有很好地满足老年用户的使用需求，老年人与智能产品之间的人机交互体验也尚未得到应有的重视，同时忽视了老年用户的精神需求，导致在科技造福社会的当下，老年用户却无法公平地享受科技福利。

针对老年用户使用智能产品过程中存在的交互不合理、不流畅以及老年用户面对智能产品的抗拒感等问题，本文将进一步研究与分析老年用户群体的认知老化特征，对老年用户与智能产品的交互特性进行深入研究，从感官设计的角度提出基于感官增强交互设计的智能康养设施适老化研究方法，研究适应老龄化群体的智能产品交互模式，为智能产品的适老化研究提供了指导和帮助。

一、智能康养设施现状分析及康养设施中的交互

康养设施指为保护个体的生命健康为核心，以延长寿命、拓展个体生命的丰富度为目的而研制出的以健康养护为主的锻炼设备用品。其核心理念是区别于专业性极强的医疗设备，适用于人们日常生活中基础锻炼。根据康养的目的不同，康养的重点不仅在于人们的身体生理表现，也包括人们的心理健康、精神状况等多方面隐性感知，因此，康养设施不仅仅局限于能够辅助生理健康的产品，也可以是提供心灵疗愈、精神栖息的场所或产品。现阶段的康养设施种类繁多涵盖了助行移动辅具、假肢及矫形器、康复设备及治疗、护理辅具、医疗辅具等全产业链上的数万种产品技术与服务。如表1所示：

综上所述，康养设施是人们基于老龄化时代关于健康、养生思维的综合产品，未来的发展过程中也必定与人机环境和互联网大数据息息相关。在众多康养设备中，腿部康养设施在居家养老人群体中产生了一定的影响力，其市场需求量大幅增加，产业发展呈现快速上升趋势。腿部的健康对老年人来说尤为重要。腿部康养器械在用户需求及市场的推动下逐渐兴起，为用户提供了一种更健康的生活方式。对现有腿部康养设备进行分析，将其进行分类整理，如表2所示：

在智能产品适老化设计研究中，较多的设计采用更大的字符，更加鲜明的颜色，此类的设计在老年人使用产品的过程中可以起到一定的作用，但从另一方面考虑，是否可以通过提高老年用户的能力，在满足老年用户情感需求的同时，帮助老年用户更好地使用智能产品。

而根据上述对现有腿部智能康养设施的简要分析，这些设备的交互方式主要集中在视觉交互（操作界面）和触觉交互（产品材质）上，同时触觉交互和听力交互的设计并没有完全开发出来，而操作界面的视觉交互的适老化设计有所欠缺，因此针对以上现象，以感官增强交互为研究手段，进行腿部智能康养设施适老化研究。

二、感官增强交互设计

（一）感官设计现状研究与分析

人通过多种感觉器官来获取外界信息，并根据不同感官获取信息的特点，共同协作完成对外界的整体认知，如通过视觉感知的图形、色彩等；触觉感知的压力与震动等；听觉感知到不同声音的差异等[1]。感官设计是一种从人类感官特征出发的设计，也是一种适应和服务人类感官特征的设计。同时，受到20世纪90年代人性化设计思想的影响，不仅包括生理上的感觉，还包括心理上的感觉。

感官设计的要点在于人类的感官系统可以相辅相成，比如视觉对听觉的辅助，触觉对味觉的影响等，同时人类的感官系统是最为直观、方便的交互通道。将人们日常所接触的交互信息进行梳理可以看出交互信息通道最终归结于感官系统。在未来的设计实践中，感官设计会成为一个重要的领域，感官层面的设计，无疑让以人为本的设计真正进入新的发展层面，如图1。

现阶段也有诸多学者对此进行相关研究，通过在知网对关键词“感官设计”“感官交互”进行检索，约有473篇相关方面的文献，大致可以将这些文献归纳为感官体验、多感官设计以及交互体验3个大类。

多感官交互设计能够给用户带来沉浸式的体验，通常多应用于博物馆和美术馆中，文献[2]在阐述体验性城市景观形象设计概念、内涵与意义的基础上，探析多感官体验要素（视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉及时间觉与位置觉）在城市景观形象中的设计应用[2]。多感官设计也为特殊人群提供帮助，文献[3]将多感官设计服务于老年用户的认知能力补偿[3]。同时文献[4]将多感官设计理论应用于智能产品研究，研究听觉、触觉与视觉多感官刺激因素介入阿尔茨海默病老人护理的反馈效果，设计多感官交互的老人智能穿戴产品——指尖钢琴，通过提供以触觉、听觉、视觉融合的多感官体验来促进患者的主动行为[4]。

综上所述，感官设计能够有效提高用户体验，并在智能产品适老化研究具有一定指导意义，但其中针对老年用户的感官设计研究多集中在医疗方面，因此，本研究以普通家用的智能康养设施为研究对象，以感官增强交互设计为研究方法进行适老化研究。

（二）基于感官增强交互设计的适老化设计研究策略

针对老年人多感官、综合能力衰弱的情况，对智能产品交互存在不会用，不明白，不理解的需求，人体自身感官代偿的方法并不能很好地解决老年人适应与掌握智能产品的问题。而引起老年人操控新产品产生操控障碍的原因除感官弱化、行动迟缓等显性生理因素外，还包括影响老年人“学习、记忆、决策”等隐性心理认知特征。

“感官增强交互设计”通过对智能产品物理层面交互信息的设计研究，根据不同的感官类别，从人机交互的视角，通过强化界面色彩，引导操作记忆，增强视觉信息识别性的视觉感官增强；通过声音辅助，引导用户交互行为，优化交互体验过程的听觉感官增强；通过强化按键反馈信息强度，改善产品材质，优化用户触觉感知的触觉感官增强等多感官交互设计。另一方面，在产品信息传递中激发调动用户所有的感官，形成多模态信息的输出形式，使感官能力被弱化或某一感官被占用的用户也能有效地接收到产品所传达的交互信息并及时进行信息的反馈，实现交互信息多通道之间的优势互补，多模态信息的联合增强交互有效地避免单一感知方式对生理感官弱化的人造成的生理负担，从而帮助老年用户达成良好的交互循环，使老年用户从容地、自然地实现产品操控，如图2。

基于上述对于感官增强交互设计的分析研究，考虑到老年用户生理衰退、认知老化、心理弱化的特性，提出基于感官增强交互设计的适老化研究策略：以视觉引导为主的高识别性设计策略、以语音交互为主的高反馈性设计策略、以触觉体验为主的高舒适性设计策略，通过提高老年用户的感官交互能力，引导用户进行操作使用，消除老年用户生理、心理及认知方面对于智能产品的抗拒感，满足用户的“尊重”“自我实现”等情感需求。

1.以视觉引导为主的高识别性：人们生活中80%的信息来源于视觉感官，视觉信息是信息传达最重要、最有效、最直接的一种表达方式。从图画、文字、到最后影像的出现都是人类在利用自己的视觉通道传达信息的一种进步。老年用户在生理衰退影响下导致视觉感知能力减弱，在以视觉引导为主的产品设计中，可通过增强形态、色彩、光等视觉感官完成信息的传达，强化视觉信息的可见性与易识别性，使老年用户能够快速识别视觉信息并进行相应的人机交互操作。

同时视觉信息还要注意信息层级的区分，对用户进行需求层次分析，针对性对产品界面信息进行增删，优化界面信息，提高用户界面信息识别性，避免老年用户因界面信息过于繁杂或缺少必要信息导致的交互阻滞问题。

2.以语音交互为主的高反馈性：“强应答高反馈”是智能产品适老化设计中不可或缺的功能属性，声音的交互能帮助用户有针对性地主动交互，优化体验并有效地服务于老年用户与智能产品的交互行为[5]。听觉在人体感知外界中的作用处于第二位，声音提醒能帮助老人更直接理解产品状态。

在多数康养产品中，声音系统只存在一些简单的提示音，对于部分老年人不能明确理解产品按键的图标含义，以及部分老年人不认识按键上所标注的文字而言，增强声音的反馈信息尤为重要。在智能产品设计中可通过语音引导、强化声音中的交互信息等方式完成信息的传达与交互。

3.以触觉体验为主的高舒适性：触觉感受器遍布人的全身，是感官系统中较为复杂的一个感官通道，其感受的信息也较多，比如温度、震动、压力等，触觉也是最容易被人忽略的感官系统，同时触觉感官也具有受环境因素影响小的优势。

在智能产品设计中，通过选择合适老年用户感知的产品材质，增加如振动、发热等触觉体验，为老年用户提供隐性反馈，优化用户使用产品的触觉感知，建立高舒适性的体验环境，依据合理的人机工程进行产品尺寸设计，潜移默化地消除老年用户面对智能产品的消极心理，增加老年用户使用智能产品的信心，如图3。

三、基于感官增强交互的腿部康养设施设计实践

本文以一款腿部智能康养设施设计实践为例，研究基于感官增强交互设计的适老化交互设计研究。通过线上调研发现，市场上现有的家居环境中使用的腿部康养器械在设计过程中更加注重产品功能性，同时大多数产品开始智能化，企业本意在于使康养设施产品功能操作简便，同时赋予其他功能，使用户在锻炼过程中不再枯燥乏味。但过度智能化反而使交互方式复杂化，老年用户难以使用。针对老年用户缺乏对于智能产品的认识，要从其心理情感，行为习惯出发来完善与智能产品的交互体验，真正给老年用户带来享受智能产品的幸福感。

（一）用户实地访谈及需求分析

依托现有的康养设施进行产品使用体验，通过访谈（如图4）、行为观察及录像分析并总结出老年用户与腿部智能康养设施的交互行为流程并提炼其中需求，分析老年用户在使用腿部智能康养设施的关键痛点需求，从而确定产品设计的优先级，为后续设计实践提供基础，并根据用户使用反馈与访谈内容绘制用户旅程图如图5所示。

用户旅程图再现了老年用户使用腿部智能康养设施的情景，挖掘其中的设计痛点问题。基于以上研究结果，分析用户需求：

生理感知需求：随着年龄的增长，老年人或多或少会出现生理方面的问题，色力的下降导致对颜色、形象的辨别能力下降；听力的下降导致与人的沟通交流出现问题；身体机能的衰退导致老年人在某些时候无法快速做出反应，这也是众多老年人害怕摔倒的原因之一。因此，老年用户对交互信息的辨识度比普通人有着更高的要求[6]。

心理情感需求：情感需求包含众多，如娱乐需求以及尊重及自我实现需求等[7]。在对老年用户进行访谈以及用户使用产品的过程中，发现部分老年用户认为年龄并不能够代表自己“老了”，这部分老年用户更注重尊重及自我实现方面的需求，他们也同样关注自己的娱乐需求。同时，另一部分老年人完全相反，对于互联网、智能产品等新事物，除了期待更多的是担心与存疑以及抗拒，缺少关注与认同，对新科技产品的束手无策加重了自身的负面情绪。

（二）腿部智能康养设施适老化设计实践

如图6及图7所示，为优化老年用户交互体验设计的腿部智能康养设施。这款设备基于感官增强交互设计理论，优化了用户使用腿部康养设备中存在的交互体验阻滞、交互信息不明确等问题与不便。

1.以视觉引导为主的高识别性设计要素：适老化智能产品的设计应使老用户操作过程趋于简便、流畅以及准确，减少误操作对老年用户形成负面影响，通过积极的交互方式引导老年用户独立完成操作 [8]。在视觉界面设计上应更注重表现信息的高效性，让用户轻松便捷地识别信息内容是视觉设计的主要目的，分析老年用户群体在使用产品的过程中，关注的信息重点、关注信息的持续时间以及用户能够接受信息的上限等关键需求[9]。

在智能康养设施产品设计中整体设计采用自行车脚踏的设计，从产品形态的视觉信息方面突出功能的识别性与可见性，使老年用户能够直观认识到产品的作用。在操控器的界面上通过色彩增强进行设计优化，以色彩变换为引导，辅助老年用户完成对应操作，降低老年用户对于不同图标所代表含义的记忆压力以及操作步骤的繁琐记忆，减轻老年用户的学习压力与认知压力，如图8。

2.以语音交互为主的高反馈性设计要素：在老年用户实际使用腿部智能康养设备的观察中，用户在按键的过程中，经常存在不知道按键是否生效，而反复多次按键的动作行为，导致产品接收到多重指令进而产生错误的指令。因此，在对听觉交互进行感官增强交互设计中，将按键与声音系统进行联系，按键的同时通过声音系统给予老年用户“强应答”的信息反馈，同时，为了解决部分老年人不能明确理解产品按键的图标含义，不认识按键上所标注的文字的问题，整体开启语音引导模式，提高整体交互流程的反馈效率，在老年用户的意向感知层减少对自己操作的怀疑心理，从而消除对于智能产品操作的抗拒心理。

3.以触觉体验为主的高舒适性设计要素：在进行实验过程中使用的腿部康养设施操控器的按键采用的是薄膜按键，在产品整体形态上具有一定的美观性，但在实际的使用中，老年用户使用过程中存在较大问题。但薄膜按键受到按压后的产生的按键反馈回弹程度较小，老年用户生理系统衰退导致的手部触觉感受器能力的下降使得老年用户并不能清晰地感知到这一信息反馈。因此，采用感知能明显的按键材料，将增强触觉感知系统的反馈，同时将仅局限于手指上的触觉反馈信息增强为整个手部的触觉感知，增加老年用户的触觉感知范围，从而使用户与产品之间的信息传递与反馈更加清晰，如图9。

如图10所示，原本的腿部康养设施的脚踏部分由于绑带的存在，老年用户在使用过程中存在容易绊倒的安全隐患，同时脚踏的接触面积较小，只有前脚掌进行受力，运动施力过程很不协调，对于老年用户而言使用体验并不良好，将脚踏部分通过触觉体验进行设计优化，去除绑带设计，加大触觉的颗粒按摩踏板，增大受力接触面积，优化锻炼体验，提升老年用户对于产品使用的意愿。

结语

伴随着社会老龄化问题的加重，人们健康意识的觉醒，智能康养设施成为健康老年人的首选设备，研究适合老年用户与智能产品交互的设计方法对促进智能产品适老化研究具有重要意义。智能康养设施是互联网时代下的科技产品，老年人在面对智能产品的新科技上接受度低，存在较多体验性问题。文中针对老年人多感官、综合能力弱化下对智能产品交互设计的“特异性”需求，提出“适老化产品感官增强交互设计”的概念，优化了老年人与智能产品的交互体验，具有良好的用户体验，消除老年用户对智能产品的抗拒感，促进老年人对智能康养设施的接受，实际考察深入发现老年用户的切实需求，分析老年用户使用智能康养设施存在的生理特征及心理特征，以感官增强为基础支撑理论，从多感官设计进行增强交互体验，并进行智能康养设施产品设计开发。研究成果为后续智能产品适老化设计研究提供新的策略参考，为老年用户提供了更舒适的智能产品交互体验。

基金项目：国家社科基金艺术学项目“多感官联觉效应下的无屏智能产品交互设计研究”（18BG132）；2021年度陕西省自然基金面上项目“面向感官增强的智能康养设施适老化交互设计研究”（2021JM-335）；西安理工大学2022年研究生科研资助基金（优硕种子基金）项目。

参考文献

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[2]程志永，毛白滔.基于多感官互动的体验性城市景观形象设计[J].农业科技与信息（现代园林），2009，6（11）：12-14.

[3]宋玥.面向老年人多通道交互技术及应用[D].北京工业大学，2015.

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[5]王柳，刘卓，张雯.高龄用户无障碍交互体验需求下的居家产品设计研究[J].包装工程，2020，41（14）：181-187.

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[9]胡鸿，孔祥斌，颜棽.基于心智模型的新闻资讯APP适老化设计探究[J].包装工程，2022，43（24）：106-117+134.