摘要：

研究人機工程學(xué)在老年人手機按鍵設(shè)計中的應(yīng)用，結(jié)合人體尺寸數(shù)據(jù)和生理變化因素對手機按鈕設(shè)計進(jìn)行研究，提高手機的實用性和易用性?，F(xiàn)有老年人手機不適宜用戶的操作，且誤操作率較高，所以為滿足老年人的使用需求必須對手機按鍵尺寸進(jìn)行改良。通過分析我國成年人體尺寸數(shù)據(jù)和用戶使用習(xí)慣，結(jié)合大量調(diào)研確定影響老年人手機按鍵尺寸的設(shè)計因素，從而對老年人手機的按鍵尺寸進(jìn)行科學(xué)化、系統(tǒng)化的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：

老年人手機 按鍵 人機工程學(xué) 使用習(xí)慣 生理變化

產(chǎn)品是人與人、人與環(huán)境溝通交流的中介和橋梁，是人類放大自己能力達(dá)到某種目的的工具。產(chǎn)品設(shè)計的重點始終要針對如何滿足人在生活、工作中產(chǎn)生的各類需求和解決所遇的各種問題麻煩，如果產(chǎn)品不能真正滿足人的需要或不能幫助人們處理解決問題，反而給人們的日常生活帶來不便和困擾，那么這一產(chǎn)品就沒有存在的價值。產(chǎn)品是被人們所使用的，其所具有的一切性能都要以符合人使用需求和習(xí)慣為出發(fā)點進(jìn)行設(shè)計，所體現(xiàn)出來的人化原則包括產(chǎn)品的實用性、易用性、經(jīng)濟性等。為了提高產(chǎn)品的實用性和易用性就必須要充分考慮人的實際需求；就必須要了解人使用某種產(chǎn)品的習(xí)慣；就必須要以人機工程學(xué)為理論基礎(chǔ)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，使產(chǎn)品更加符合人的生理特征和人體尺寸，讓用戶使用起來更加方便、更加舒適。

老年人手機設(shè)計因其使用人群的特殊性要求此類手機在設(shè)計時需更多考慮人的使用習(xí)慣和人體尺寸因素，以滿足老年人的需求。本文正是在這個前提下，通過分析研究人機工程學(xué)在其中的應(yīng)用，并結(jié)合研究成果對手機按鍵進(jìn)行設(shè)計，改善現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問題，并得出設(shè)計結(jié)論。

一.研究目的與意義

1.1研究目的

本文通過對人機工程學(xué)和用戶使用習(xí)慣的分析與討論，結(jié)合現(xiàn)有老年人手機存在的諸類問題，研究人體尺寸和因年齡增長引起的人體生理功能結(jié)構(gòu)的變化對手機按鍵尺寸設(shè)計的影響，合理選用所需的人體尺寸數(shù)據(jù)，并綜合相關(guān)作用因素對人體尺寸進(jìn)行修正，最終得出最為適宜的手機鍵盤尺寸設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從而提高產(chǎn)品的實用性、易用性。使老年人能更加容易地、自在地對手機進(jìn)行操作，提高手機的容錯空間、降低誤操作率。

1.2研究意義

通過對人體尺寸、生理功能結(jié)構(gòu)變化、使用習(xí)慣等因素的綜合分析與論證，設(shè)計出合理的老年人手機尺寸，體現(xiàn)出以人為本和人性化的設(shè)計理念及產(chǎn)品設(shè)計的人化原則，突出了人在設(shè)計中的主體地位，使用戶得到更多關(guān)懷；再—次論證了人機工程學(xué)給產(chǎn)品設(shè)計的實用性和易用性提供了科學(xué)依據(jù)與理論指導(dǎo)；為老年人手機設(shè)計提供重要的數(shù)據(jù)參考價值，為日后手機的改良與重設(shè)計打下理論基礎(chǔ)；為提高老年人社會地位、使他們不受產(chǎn)品的限制做出一定的貢獻(xiàn)。

二.問題的發(fā)現(xiàn)與提出

（1）當(dāng)下市場中現(xiàn)有的老年人手機受到智能手機設(shè)計趨勢的沖擊，逐漸取消了實體鍵的設(shè)置，取而代之的是觸屏技術(shù)。一些老年人也會追隨流行趨勢選用觸屏手機，但是大多數(shù)還是愿意使用帶有實體鍵的手機。由于很多商家都考慮到按鍵手機銷量不好，所以降低此類手機的生產(chǎn)量，導(dǎo)致市場上可被老年人使用的手機越來越少。如圖1所示：市場上老年人手機設(shè)計趨于觸屏形式。

但根據(jù)用戶反饋信息可知老年人仍然習(xí)慣使用按鍵手機。因為老年人隨著年齡的增長其觸覺會有所降低，觸屏手機雖然時尚但是當(dāng)老年人使用時會由于觸覺下降無法輕松的感知到觸屏手機虛擬鍵所產(chǎn)生的使用反饋，而按鍵式手機由于當(dāng)用戶按動鍵盤時會有很明顯的提示反饋，所以能滿足老年人使用需求，使手機變得更加容易操作。目前市面上也存在著一些老年人使用的按鍵類手機，但是由于按鍵尺寸設(shè)計不合理而降低了手機的操作性，影響了手機實用性和易用性，并造成大量誤操作。因此手機的按鍵尺寸對老年人的使用起到至關(guān)重要的作用。

（2）現(xiàn)有老年人手機增添了很多附屬功能，比如放大鏡、驗鈔燈、人體健康測量器等，如圖2所示。但是經(jīng)過調(diào)查，在我國老年人很少會用到這些功能，主要使用的還是電話的基本功能如接打電話、收發(fā)短信等，在此基礎(chǔ)上用到最多是影音功能。所以在設(shè)計老年人手機時不應(yīng)盲目地追求功能的豐富性，而要根據(jù)實際需要量身設(shè)計手機功能。功能鍵的重合也是困擾老年人使用手機的重要問題，將一些功能鍵重疊在一起看似方便，實則不然，由于老年人的識別能力也會隨年齡增長而略有降低，復(fù)雜的樣式反而會混淆用戶對手機功能的認(rèn)識，所以設(shè)計功能鍵時應(yīng)按類區(qū)分，盡量不使每個按鍵具有多種功能。

三.問卷調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計與設(shè)計原則

3.1問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計

調(diào)查內(nèi)容包括受訪者年齡、喜歡手機的類型、手機適用情況、手機按鍵類型、手機按鍵實用性、常用功能等，調(diào)查人群100人、男女各占50%，收回問卷98份。對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析如下：受訪者年齡60歲-65歲占35%、65歲-70歲占30%、70歲-75歲占25%、75歲以上占10%；其中對直板手機的喜歡人數(shù)占75%?，F(xiàn)有老年人手機不適用于大部分老年人且絕大部分老年人愿意使用按鍵式手機。老年人對目前現(xiàn)有手機按鍵的設(shè)計并不滿意，主要由于操作麻煩、按鍵尺寸不合理等。老年人主要使用手機的通話、短息、鬧表、收音機等功能。

綜上所述老年人手機設(shè)計應(yīng)采用直板按鍵式并且不要添加太多的附加功能，以保證老年人能夠最方便、最快捷的使用手機。

3.2設(shè)計原則

（1）大按鍵：不用戴老花鏡也看得很清楚，每一個按鍵達(dá)到1.5平方厘米以上；

（2）大字體：滿足老人的視力特征，比普通手機字體大4倍以上；

（3）大音量：超大喇叭，音質(zhì)好，高音量揚聲器，防止漏接電話；

（4）長待機：一次充滿點后待機時間和通話時間要長，免除頻繁充電，老人使用更省心。

此外還有許多其他相關(guān)原則，但對老年人使用情況最大的因素是上述4點。

四.老年人手機按鍵尺寸設(shè)計分析

4.1老年人使用手機的習(xí)慣分析

在進(jìn)行老年人手機按鍵尺寸時應(yīng)首先分析老年人的使用習(xí)慣，因為這決定了設(shè)計按鍵尺寸所需的人體尺寸項目。老年人使用習(xí)慣分為兩種：一種是單手操控；另一種是雙手操控（一手托住手機，另一只手操作。）這樣確保使用時不會顫抖準(zhǔn)確地進(jìn)行操作，如圖3所示。

所以由圖3可知影響用戶操作手機的人體尺寸因素包括：影響單手操作的人體尺寸因素有：拇指遠(yuǎn)位指寬、拇指長等；影響雙手操作的人體尺寸因素有：食指遠(yuǎn)位指寬、食指長等。

4.2所需人體尺寸百分位數(shù)數(shù)值

根據(jù)上文提出所需的拇指遠(yuǎn)位指寬、拇指長、食指遠(yuǎn)位指寬、食指長結(jié)合GB/T10000-1988《中國成年人人體尺寸》和GB/T16252-1996《成年人手部號型》所給出的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行尺寸的初步選擇。經(jīng)查表得出：食指遠(yuǎn)位寬度P90男=P99女=17毫米、食指長P95男=P99女=76毫米；拇指遠(yuǎn)位寬度P90男=P99女=20毫米、拇指長的回歸方程Y男=-4.96+0.32X、Y女=-2.79+0.32X，其中x為男女手長，經(jīng)計算而得拇指長P95男=P99女=57毫米。

人使用手機時，手指與鍵盤按鈕接觸的部位是手指前端，食指前段接觸部位的面積約為食指遠(yuǎn)位寬度×食指長/8；拇指前端接觸部位的面積約為拇指遠(yuǎn)位寬度×拇指長/7。

4.3年齡增長引起的人生理尺寸變化對尺寸修正量的影響

由于人們年齡的增長，身體也隨之老化。英國研究人員表明人體各個部位、器官會不斷衰老退化，如大腦在20歲就開始衰老、眼睛和心臟的衰老年齡為40歲左右。所以在設(shè)計老年人手機按鍵時應(yīng)該考慮這些因素，以此對人體尺寸進(jìn)行修正。與手機鍵盤設(shè)計相關(guān)的人體尺寸變化因素主要包括人的肌肉和骨骼的變化。

（1）肌肉的變化：肌肉一直是在做生長、衰竭的反復(fù)運動。30歲以后肌肉衰竭速度大于生長速度；40歲之后人體肌肉開始以每年0.5%-2%的速度減少，而脂肪的生長速度約為肌肉衰減速度的1.1倍。從35到75歲肌肉萎縮30%而脂肪增加了50%。這一生理組織的變化對手機按鍵尺寸補償起主要影響作用。

（2）骨骼的變化：自35歲開始骨質(zhì)開始流失，進(jìn)入自然老化過程，骨骼大小和骨密度的縮減會導(dǎo)致人體尺寸減小，如身高，人在35歲以后身高會每隔10年降低10毫米，在65歲時身高會平均降低30.8毫米。所以根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定人體尺寸的修正量如表1。

4.4老年人手機按鍵尺寸面積

根據(jù)修正后的食指遠(yuǎn)位寬度P90男=P99女=19毫米、食指長P95男=P99女=70毫米，計算出食指前端與按鍵接觸面積=19×70/8=166毫米；修正后的拇指遠(yuǎn)位指寬P90男=P99女=23毫米；拇指長P95男=P99女=51毫米，計算出拇指前端與按鍵接觸面積=23x5117=168毫米，即為滿足單手操作和雙手操作都能對手機實現(xiàn)方便的控制，老年人手機每個按鍵的面積尺寸應(yīng)在166毫米～168毫米范圍內(nèi)變化。

五.結(jié)論與展望

5.1結(jié)論

（1）在對老年人手機按鍵尺寸進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)先分析用戶使用習(xí)慣，根據(jù)分析確定要選用的人體尺寸項目，并要結(jié)合生理結(jié)構(gòu)尺寸的變化對人體尺寸進(jìn)行修正。而且為滿足男女性都能很方便地使用手機，應(yīng)綜合比較男女手部尺寸，選取二者相接近以數(shù)據(jù)組來進(jìn)行設(shè)計。故選取食指遠(yuǎn)位寬度P90男=P99女、食指長P95男=P99女、拇指遠(yuǎn)位寬度P90男=P99女、拇指長P95男=P99女。

（2）通過對人體手部尺寸的選擇和分析年齡增長引起的生理結(jié)構(gòu)變化對人體尺寸修正量的影響，確定老年人手機每個鍵盤按鍵的理想面積在166mm～168mm范圍之間時，可同時滿足單手操控和雙手操控的需要。

5.2展望

（1）由于本次對老年人手機按鍵的研究與設(shè)計是按照GB/T10000-1988和GB/T16252-1996來進(jìn)行的，但由于此組數(shù)據(jù)測量的年代至今比較久遠(yuǎn)，而我國人體尺寸根據(jù)時代的變化會有所差異，所以為了更好滿足于當(dāng)代人的需求，必須重新進(jìn)行人體尺寸的測量、更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)，使得所設(shè)計的產(chǎn)品尺寸更加符合當(dāng)代人的生理尺寸，提高產(chǎn)品的實用性，同時應(yīng)與相關(guān)醫(yī)學(xué)生理部門聯(lián)合充分研究人體生理變化和老年人生理特點以獲得更準(zhǔn)確的變化數(shù)據(jù)。

（2）由于個人能力精力有限，對用戶的調(diào)研數(shù)據(jù)有限，所以對用戶需求的研究也比較泛泛。因此要對大量用戶進(jìn)行使用前的調(diào)查和用后反饋的收集，再綜合這些因素對手機按鍵尺寸設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。