机动车驾驶人的感知觉.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 机动车驾驶人的感知觉,第一节 感觉的基本概念,一、,什么是感觉,二、,感觉的种类,三、,感受性及感觉阈值,四、,感觉的变化,第二节 机动车驾驶人的错觉,一、驾驶人的视力,二、暗适应与明示应,三、视野,四、炫目,五、颜色视觉,六、夜间视觉特性,第三节 机动车驾驶人的听觉,一、听觉的基本概念,二、机动车驾驶人的听觉,第四节 机动车驾驶人的其他感觉,一、机动车驾驶人的平衡觉,二、机动车驾驶人的震动觉,三、机动车驾驶人的触觉,第五节 机动车驾驶人的基本知觉,一、知觉的概念,二、机动车驾驶人的基本知觉,什么是感觉,认识由简单到复杂，分为几个阶段，感觉是最初的认识过程。,作为驾车人来讲，在驾驶过程中获得各种信息，例如眼睛感受车外各种物体的亮度和颜色，两手感受方向盘的操作力量，右脚感受加速及制动情况，臀部感受车体的震动，耳朵倾听发动机的声音等都归为感觉现象。,感觉相当于人体的信息采集过程，因此感知的精确与否对做出判断至关重要。,返回,感觉的种类,感觉分为外受感觉、内受感觉和本受感觉。,外受感觉是感受身体以外的事物变化，像眼睛、耳朵、鼻子、舌头及皮肤等都是外受感觉；,内受感觉是人的主观感觉。如饥饿、口渴等,本受感觉专指运动觉。,返回,感受性及感觉阈值,感受性就是感觉的灵敏程度，分为绝对感受性和差别感受性；,绝对感受性就是绝对感觉灵敏度。,差别感受性就是人区别两种刺激强度的感受灵敏度。,返回,感觉的变化,感受性代表感觉的能力。,返回,人眼的视觉生理概述,图,2-1,人眼断面模型图,图,2-2,感光细胞在视网膜上的分布,按照光线进入人眼的路线，眼球的最前面是透明的角膜，其次是虹膜和瞳孔。随着虹膜内平滑肌的伸缩，瞳孔可以改变其大小，以调节进入眼内的光线的量。虹膜后面有一个透明而富有弹性的晶状体，能够将光线汇聚在视网膜上，形成一个清晰的物像。,在视网膜上的感光细胞,有两类：一类是锥体细胞，,另一类是杆体细胞。两类细胞在视网膜上的分布是不均匀,的。在视网膜中部锥体细胞较多，黄斑区则完全是由锥体细胞组成。越靠近视网膜边缘杆体细胞越多。,杆体细胞对光线明暗程度的感受能力强锥体细胞具有识别微小精细目标和辨别各种色彩的能力。,视敏度,视敏度是指分辨物体细节和轮廓的能力，是人烟正确分辨,物体的最小维度。,分辨能力是以视角来衡量的。视角的大小决定目标在视网膜,上投影的大小。,视敏度以视角得倒数来表达：,V-视敏度 a-视角,（1）静视力；（2）动视力；（3）夜间视力,静视力1.0,Visual Acuity,视野与视力,当驾驶员在静止状态下，头部不动，两眼注视前方时，能够看到的范围称为静视野。头部不动，但眼球可以转动时，能够看到的范围称为动视野。静视野与动视野的大小差别不大，约为,190,，如图,2-3,所示。,随着车速的提高，驾驶员眼睛的有效视野会越来越窄，如图2-4所示。,图,2-3,人眼的视野,图2-4 驾驶员的有效视野,随车速而变化,当知觉不能正确反映外界事物的特征，而出现种种歪曲，这就是错觉。,错觉包括大小错觉、形状错觉、方向错觉、时间错觉、距离错觉、速度错觉、倾斜错觉等,错觉,（1）大小错觉,两个位于圆心的圆那一个大？,两条竖线那一条长？,同样的道理，在道路改建中，常份幅进行，半幅改建，半幅通车。当驾驶员驱车通过时，总,感到翻修的那半幅宽些；而维持行车的这半幅窄一些。同样的街道，一条两侧高楼林立，,一条两侧是平地，则前者显窄，后者显宽。这都睡大小错觉,这两个黑色的长方形哪个高？,第二章 驾驶员生理心理特性研究,（2）形状错觉,人对几何图形的形状感知错误为形状错感,你看到了一个涡旋吗？,实际上是同心圆,尺量一下，这两条线是弯曲的吗？,它们实际上是平行的,图中的圆确实是一个正圆形,因此在道路线性设计中一定要考虑形状错觉，保证交通安全,。,第二章 驾驶员生理心理特性研究,（3）方向错觉,由于知觉参照系的改变而使知觉方向的改变为方向错觉,你看见什么？一张女人的脸，,还是一个吹萨克斯风的人？,这两条直线在一条直线上吗？,你看见一个男人正对你虎视耽耽。还是看到一个英文单词“Liar”？,第二章 驾驶员生理心理特性研究,（4）距离错觉,驾驶员对距离的判断往往有很大的误差，特别在行车中更是如此。,距离错觉：对于路上各种类型的车辆，驾驶员有时会对来车的车长、车距离及跟车距离产生错觉。路上参照物少时感觉距离远；前面是小车时感觉距离远。反之，则感觉距离进。,第二章 驾驶员生理心理特性研究,（5）速度错觉,速度错觉：主要表现在速度惯性错觉。因为驾驶员是根据观察到的景物的移动相对参照物来估计车速的，景物移动的多少和丰富程度会导致对车速的不同判断。在市区道路上对车速易于高估，在原野道路上易于低估；在加速时易于将车速高估，减速时易于低估；长时间以某一速度感觉不适，从而产生速度错觉。,光线错觉：太阳光、反射物体的亮光、车头迎光、夜间远灯光强光等会使驾驶员的视觉一时难以适应，形成光线错觉。如平头车的明亮车窗、阳光下行道树交替变幻的阴影、原野的积雪等，易使入产生眩晕；进出隧道时眼睛一时不能适应。,（6）光线错觉,颜色错觉：在市区等交通复杂路段，周围景物五颜六色、多姿多彩、相互交错、涌动变幻，容易分散驾驶员的注意力。特别是夜间，容易将路口红灯当成霓红灯，或把停驶车辆的尾灯当成行驶车辆的尾灯。另外，夏季戴墨色太阳镜时易将浅色物体“滤”掉，产生错觉。,（7）颜色错觉,第二章 驾驶员生理心理特性研究,7.视觉的理解性,你看见六个杯子吗？,还是看见六对不同态度的脸？,仔细看，你看见什么？,那倒过来看又是什么呢？,你看见四张脸吗？,2.4 驾驶员的色觉,色觉是眼辨别颜色的能力，反映视网膜锥细胞的功能，随着照明度的改变，色觉也发生变化，在照明度减弱时，首先失去的是红色辨别力，最后失去的是对蓝色的辨别力。色觉缺损包括色盲和色弱，色觉缺损并非屈光不正的普遍特征。,正常人的眼睛不仅能够感受光线的强弱，而且还能辨别不同的颜色。人辨别颜色的能力叫色觉，换句话说，是指视网膜对不同波长光的感受特性，即在一般自然光线下分解各种不同颜色的能力。这主要是黄斑区中的锥体感光细胞的功劳，它非常灵敏，只要可见光波长相差35nm，人眼即可分辨。色的感觉有色调、亮度、色彩度（饱和度）三种性质，正常人色觉光谱的范围由400nm紫色到约760nm的红色，其间大约可以区别出16个色相。人眼视网膜锥体感光细胞内有三种不同的感光色素，它们分别对570nm的红光、445nm的蓝光和535nm的绿光吸收率最高，红、绿、蓝三种光混合比例不同，就可形成不同的颜色，从而产生各种色觉。红、绿、蓝三种颜色称为三原色，彩色电视机就是根据这一理论研制成的。,颜色的三属性,在日常生活中，我们对物体的观察不仅仅观察色彩，同时还会注意到形状、面积、体积、肌理，以至该物体的功能和所处的环境。这些对色彩的感觉都会产生影响。为了寻找规律，人们抽出纯粹色知觉的要素，认为构成颜色的基本要素是色调、明度、饱和度，这就是颜色的三属性。,色调(Hue),色调指色的相貌与名称。色轮是表示最基本色调关系的色表。色轮上90度角内的的几种颜色称作同类色，也叫近邻色或姐妹色。90角以外的颜色称为对比色。色轮上相对位置的色叫补色，也叫相反色。反应各种具体颜色面貌的属性。,色调由反射光的波长决定。,明度（Brightness),色彩的明暗程度。人眼之所以能看到物体的明暗，是因为,物体所反射色光的光量（热量）有差异,之缘故。光量越多，明度越高，反之明度越低。色料的颜色的明度则取决于混色中白色和黑色含量的多少。,明度变化,饱和度（Saturation),也称为纯度或彩度。光谱色最单纯认为是最饱和或最纯，某一种光谱色如掺入白光饱和度就减低，同样颜料加入白色饱和度也就降低了。也就是,色相的标准色,。,饱和度变化,2.5 听觉,1 听觉的生理机制,1.周围的声音(人耳可听到频率范围在20-20000Hz的声音)2.声音经外耳道传入中耳3.中耳将声音振动传入内耳耳蜗4.耳蜗内部有数以千计的毛细胞，耳蜗象一架钢琴，在不同的位置厂家不同频率的声音5.毛细胞将声音振动转换为电信号,刺激相邻的听觉神经纤维6.信号由神经传入大脑，产生听觉,2 听觉产生的过程,3.声音的三属性,音高、响度、音色,音高基本上由音波每秒钟振动的次数，也就是声音的频率决定。频率越大，,声音就越尖利；人对1000Hz附近的声音感受性最高，,响度是与声音的物理强度相对应的。响度的计量单位是分贝（dB）。,当响度超过140dB时，所引起的不再是听觉而是不舒服的痛觉。,音色是把基本频率和强度相同，但附加振动的成分不同的声音彼此,分开的特殊品质。,依据我国的噪声标准，听力保护的最大值为90dB，思考工作为45dB，,一般来讲50dB以下认为是安静。,驾驶行为模式,道路环境,信息,感知,判断决策,感知差错恢复,感知行为,形成主因子,判断决策行为,形成主因子,动作,汽车运行状态,动作行为,形成主因子,动作差错,恢复,判断决策,差错恢复,反馈,驾驶员,驾驶行为形成模式,第三章 驾驶员的信息处理,3.1 概述,1.驾驶员处理信息的方式,驾驶员的工作是不断感知信息、处理信息的劳动，信息是驾驶员安全行驶的保证。,第三章 驾驶行为及其形成模式,驾驶员不断接受外界的各种行驶条件的信息和车辆自身行驶状况的信息，,在头脑中进行分析和处理，并发出指令，传向运动器官（手脚），,从而对方向盘、油门、制动和档位等操纵机构，驾驶车辆。,第三章 驾驶行为及其形成模式,驾驶行为与,道路交通系统相互作用简图,2.驾驶行为的三阶段,驾驶员与道路环境的联系是通过汽车的“过滤”来实现的，因而产生了不同的驾驶行为。研究不同驾驶行为的特性对交通安全至关重要。,（1）感知阶段,（2）判断决策阶段,（3）动作阶段,第三章 驾驶行为及其形成模式,具有智能化特征的数字驾驶模型,感知阶段,决策阶段,动作阶段,道路交通系统中驾驶行为（B）可看作驾驶员（D），汽车（A）和道路环境（R）相互,作用的函数，即,第三章 驾驶行为及其形成模式,由此可知，驾驶行为不仅受汽车仪器仪表显示、运行工况和道路环境的直接影响，而,且与驾驶员的知识、经验、生理、心理机能等有关，体现在三者的交互上。,3.驾驶行为的特征,一方面驾驶员自身是一个完美的自适应反馈系统，另一方面驾驶员的功能自由度又,导致不同程度的驾驶差错。,道路交通驾驶行为具有明显的特征：,1 复杂性；2 模糊性；3 自学习性；4 相关性；5 延续性；6 时变性；7 随机性；,8自适应性；9 离散性；10 突变性,详见道路交通系统中驾驶行为理论与方法,王武宏 著,第三章 驾驶行为及其形成模式,3.2 信息储存和记忆,1.信息储存,驾驶员将感知过的事物、体验过的经历、做过的动作、思考过的问题,以一定的形式保留在头脑中的过程。,2.记忆,在行车过程中，驾驶员对信息存储的时间长短是不一样的，因此可将,信息记忆分为,瞬时记忆、短时记忆和长时记忆,。,