人机工程学在汽车主动安全系统设计中的应用

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1、第九章人的信息处理系统本章内容人的信息处理系统模型感知系统的信息加工中枢（认知）系统的信息加工人的信息输出案例：人机工程学在汽车主动安全系统设计中的应用为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计算机类似的信息处理系统。人的信息处理系统的基本组成部分如图9-1所示。第一节人的信息处理系统模型一、人的信息处理系统结构图9-1人的信息处理系统的结构图（一）感觉系统：人的信息处理的第一个阶段是感觉。在这一阶段，人通过各种感觉器官接受外界的信息，然后把这些信息传递给中枢信息处理系统。（二）中枢信息处理系统：人的认知系统接收从感知系统传入的经过编码后的信息，并将这些信息存入本系统的工作记

2、忆中，同时从长时记忆中提取以前存入的有关信息和加工规律，进行综合分析后做出如何反应的决策，并将决策信息输出到运动系统。（三）反应（运动）系统：它执行中枢信息系统发出的命令，产生人的信息处理系统的输出。第一节人的信息处理系统模型一、人的信息处理系统结构第一节人的信息处理系统模型二、信息、信息量与信息传递模式（3）信息传递模式。人机系统中，信息在信息源和信宿（信息接收者）之间传递过程通常有三种模式：1）信息源发出的信息被信宿完全接收。2）信源发出的信息在传递过程中消耗殆尽。3）从信源发出的信息虽然有些损耗，信宿收到的信号也混有某些噪声成分，但仍有部分信源发出的信息被有效地传送到了信宿。（1

3、）信息。信息是能消除事先不能确定的情况的信号或知识，它存在于一切事物中，是一种抽象量。（2）信息量。信息量是人机系统中设计时考虑的重要参数。有关信息量的计算通常选用对数单位进行度量。（一）感觉器官及其信息接收能力人通过感觉器官获得关于周围环境和自身状态的各种信息。感觉器官中的感受器是接收刺激的专门装置。感受器按其接受刺激的性质可分为视、听、触、味、肤觉等多种感受器。其中视觉、听觉和嗅觉接受远距离的刺激。每一种感受器通常只对一种能量形式的刺激特别敏感。这种刺激就是该感受器的适宜刺激。人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表9-1。第二节感知系统的信息加工一、感觉与知觉系统人的感觉和各类感受

4、器的适宜刺激见教材表9-1。第二节感知系统的信息加工感觉感受器适宜刺激刺激源视觉眼睛一定频率范围的电磁波外部听觉耳一定频率范围的声波外部旋转半规管肌肉感受器内耳液压变化，肌肉伸张内部下落和直线运动半规管内耳小骨位置变化内部味觉头和口腔的一些特殊细胞溶于唾液中的一些化学物质外部嗅觉鼻腔粘膜上的一些毛细胞蒸发的化学物质外部触觉主要是皮肤皮肤表面的变形弯曲接触一、感觉与知觉系统人的感觉和各类感受器的适宜刺激见教材表9-1。(续表9-1)第二节感知系统的信息加工感觉感受器适宜刺激刺激源振动觉无特定器官机械压力的振幅及频率变化接触压力觉皮肤及皮下组织皮肤及皮下组织变形接触温度觉肤及皮下组织环境媒

5、介的温度变化，或人体接触物的温度变化，机械运动，某些化学物质外部或接触面表层痛觉确切的感觉尚不清楚，一般认为是皮肤的自由神经末梢强度很大的压力、热、冷、冲击及某些化学物质外部或接触面深层痛觉一般认为是自由神经末梢极强自压力和高热外部或接触面位觉和运动觉肌肉、腱神经末梢肌肉拉伸，收缩内部自身动觉关节不清楚内部一、感觉与知觉系统（一）感觉器官及其信息接收能力第二节感知系统的信息加工一、感觉与知觉系统人的感官除了要求“适宜刺激”信号的载体外，感官对信息载体的能量要求也有一定的限度。感官的这种对信号刺激能量范围要求称为该感官的绝对感觉阈限。要保证信息传递畅通有效，信号的能量必须较大幅度地超过人

6、的绝对感觉阈限下限值。教材表9-2为几种主要感觉器官的刺激阈限。感觉刺激阈限下限触觉听觉视觉嗅觉味觉蜜蜂翅膀从lcm高处落到肩上的感觉在寂静场所从60m远能听到的钟摆走动声(约2×10-5Pa)在晴朗的夜晚距48km远能看到的烛光(约lO个光量子)在30m2的房间内开始嗅到的一滴香水散发的香味一匙白糖溶于9L水中初次能尝到的甜味表9-2刺激阈限（一）感觉器官及其信息接收能力第二节感知系统的信息加工一、感觉与知觉系统当信号刺激的能量分布落在绝对感觉阈限的上下限之间时，人不仅可觉察到信号的存在，还能觉察到信号刺激的能量分布差异。引起差别感觉的刺激间的最小差别称为差别感觉阈限，对最小差别量的

7、感受能力叫差别感受性。差别感受性与差别感觉阈限成反比，两者之比是一个常数。这一关系称为韦伯定律。（二）知觉第二节感知系统的信息加工一、感觉与知觉系统人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过头脑的加工（综合与解释），产生的对事物整体的认识，就是知觉。知觉以感觉作基础，是现实刺激和已储存的知识经验的相互作用的结果，是一种主动的和富有选择性的构造过程。知觉作为一种活动过程，包含了互相联系的几种作用：觉察、分辨和确认。在知觉过程中，人对事物的觉察