智能单车安全提示中的感知觉应用

车 曌 曹 鸣 （江南大学设计学院 214000）

智能单车安全提示中的感知觉应用

车 曌 曹 鸣 （江南大学设计学院 214000）

当前单车的发展主要以造型、材料、功能等的革新为主，在安全方面的设计并不多，当前技术的发展足以为用户在自行车安全方面的体验提供更加人性化的设计体验。文章从单车行车中的安全隐患和人与自行车的接触点出发，分析用户在骑车时的视觉、触觉和听觉的舒适范围，并借用感知觉理论，分析在单车行车安全时应该给予用户安全方面提示的最佳选择，为进行安全信息提示系统的设计提供理论支撑。

感知觉；智能；单车；安全

环境污染严重问题、交通堵塞、能源紧张等一系列社会问题都在随着人们生活方式的变化而随之发生改变，当前的智能技术在单车上的运用更多的是用于统计、导航、分享等方面，如何将合理的技术体验应用到智能单车的安全提示中，使单车作为更安全的健康出行工具的同时给用户带来更好的体验是文章中要讨论解决的问题。

一、 感觉和知觉的概念

平时生活中，“感觉”这个词经常会被我们所提及，但这里的“感觉”与心理学中的“感觉”“知觉”意思并不相同。因此，感觉是直觉的前提条件，知觉是感觉的后续反应。然而并不是感觉的各种叠加而产生知觉，记忆、言语活动以及我们的思维都包含在知觉当中，知觉是高于感觉的感性认识阶段，是感觉信息的初步处理。

（一）感觉

我们可以通过感觉认识到世界中的明暗、颜色、材质、机理、气味等信息，并能感到自己身体的状态，如痛、渴、饿等，是我们认识世界的开始，通过感觉到的信息，人们可以进行学习、思考以及产生知觉反应，从而产生因个体认知所了解的事物信息，使其更加客观并拥有思想。其次，感觉也是保持生理和心理健康进行的重要保障。

（二）知觉

“感觉”作为反应事物的个别属性而存在，通过将事物的各种个别属性进行处理叠加，将会产生全面的对事物的整体了解，而这就是知觉。知觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物整体的反映，是对感觉信息的组织和解释过程。知觉包括三大部分：而知觉水平可分为两大类：一般知觉（简单知觉）和复杂知觉（综合知觉）。在设计中我们尽量将复杂知觉变的简单和易于辨识，转换为简单知觉，以减少认识时间和认知度，提高认知效率。

感觉从来不会孤立存在于我们的生活中，各种不同的感觉信息进行综合之后，我们再根据自己的经验来判断事物，因此事物通过表层的感觉和深层的知觉来反应事物。比如我们看到蓝色，感知到的是跟蓝色相联系的事物，如蓝色的天空，蓝色的海水等等的颜色，同样对于声音，我们会有说话声，音乐声，鸣笛声等的知觉判断，从而为声音附上意义。

（三）感知觉

感觉和知觉既有区别，又有联系。感觉和知觉来自于不同的心理过程，感觉反应的是事物的个别属性，知觉反应的是事物的整体，即事物的各种不同属性、各个部分及其相互关系；感觉仅依赖个别感觉器官的活动，而知觉依赖多种感觉器官的联合活动，可见，知觉比感觉复杂。

知觉因感觉而产生，感觉是知觉的行动基础，没有感觉，就没有知觉。感觉中事物有越丰富的个别属性，但知觉并不是感觉的简单叠加，因为在知觉过程中人的主观经验起着很大的作用，人们通过之前的经历和经验来判断当下感觉到的事物信息，从而转化为知觉并作出识别和反应。

（四）单车信息的感知觉

信息的反馈需要通过一定的媒介从单车传递到用户本身，这条媒介便是用户的感知觉，用户在骑行时通过感觉来得到单车和环境所带来的某以方面的变化，然后通过知觉做出应有的反应。正如感觉和知觉的辩证关系一样，不同的信息反馈方式会带来不同的用户反应。因此，合适的信息反馈系统的设计对单车的骑行体验有着至关重要的作用。

二、 单车行车安全隐患

用户骑车行驶的过程是多变而不具有确定性的，可能由于环境或自身的差异而造成不同的安全方面的问题，而这些问题根据用户的接受度的不同又形成了一定的差异，需要在了解用户的基础上，进行分析总结，对行车中的安全信息进行分析处理。为了明确当前自行车的使用人群以及自行车的使用安全方面的需求，进行了问卷调研和用户访谈，对数据进行总结分析。

（一）调研分析

根据调研数据可知，在自行车的使用人群上，人群集中于24-30岁男性和17-24岁人平时使用单车频率较高，且男性数量明显高于女性，且年轻人对自行车出行表现出一定的倾向意愿。（如图1，横轴代表使用频率，纵轴代年龄，深色代表男性，浅色代表女性。）

不同的骑车环境会存在不同的外界环境带来的安全隐患，而在使用环境上，用户的安全事故主要发生在市区和郊外，在市区可能跟人口密度和人流量有很大的关系，而郊外则跟路况的有一定的联系。在市区生活节奏会相对较快，因此，不太在意的比率会更大一点，公园和郊区的情况比较良好，没有安全问题的人数更多。（如图2，深色代表有过安全问题，浅色表示没有，无色表示没有在意。）

在更深入的事故分析中（如图3），可以看到问题比较集中在与其他车辆或行人等移动物体之间，造成的原因偏向于没有意识到危险、走神或对方原因等人为因素，因此，在考虑环境之外的原因通过合理的感知觉方式给予用户及时的安全提示让用户时刻保持精神集中显的格外重要，也是避免大部分安全事故的重要手段。

通过前面的线上调研、问卷调研、观察分析之后，不仅认证了单车安全问题的存在，且与骑行者对周围的感知的及时性以及接受度有很大的关系，对危险感知的延时性常常是事故发生的原因，而同样的信息通过什么样的媒介让用户有所感知，在单车本身给用户以提示，能让用户自然而舒适的接受并做出决策反应也是用户很大的需求。

（二）行车与环境中的安全隐患

通过对道路的分析，可以将平时的骑行道路分成三种主要基本道路：直线路、T型路、十字路，这三种路口中骑行者与其他交通工具最常见的冲突可以分为以下几种情况（如图4，黑色块代表自行车，白色块代表其他车辆）：

在直线路时：（1）如图A1用户正常行驶，后边车辆超车或A2用户想要超车时，此时如若接受信息不及时，易发生被追尾或剐蹭等危险；（2）如图A3两车并排行驶且距离较近时，对方车辆要加速向前，若判断不及时，易发生后期碰撞事故。

在T型路行驶时：（1）如图B1若左侧车辆右拐，需要接收到对方的位置变化，否则易发生碰撞事故；（2）如图B2若路口有车辆停止且视野不佳的情况下，易发生追尾事故；（3）如图B3若右侧路口有车辆右拐，需要接收到对方的位置变化，否则易发生碰撞或追尾事故。

在十字路口时：（1）如图C1用户直线行驶时，若左侧路口车辆直行或右侧路口车辆左拐，需要接收到对方的位置变化，否则易发生碰撞事故；（2）如图C2用户需要左拐时，若同侧或左侧路口车辆直线同行的情况下，易发生碰撞或追尾事故；（3）如图C3用户需要左拐时，若右侧路口车辆左拐或左侧路口车辆右拐的情况下，易发生碰撞事故。

除了单车与其他交通工具之间的关系，单车与周围行驶环境的关系也会造成安全方面的隐患。对于与环境之间的安全隐患经过归纳总结之后可以分为以下四大类：

（1）前方路况变化。其中的变化包括出现弯路、出现行人等移动物体、路况出现不平稳、路况太滑等情况。此时的情况需要单车提醒用户提高相对应方面的注意力，以应对状况。

（2）障碍物的阻碍。此种情况下的障碍物一般是固定且体积较大的，如拐弯后遇到的墙壁或路边围栏等，出现安全问题一般是由于用户的精神不够集中的原因，此时不需要特别刺激性地提示，而是柔和的进行适当的提示，以引起骑行者的注意。

（3）光线的影响。行车的过程中会遇到自然光或人为光线的突然变强或变弱，此时我们需要一个过程去适应周围的环境，此时也是事故的频发阶段，就需要单车对此时的光线进行调节或者用除视觉之外的其他感知觉来提醒用户周边环境的情况。

（4）骑行者本身的原因。在骑车时经常会遇到用户超速、双手撒把等骑行者本身的原因造成的安全问题，同样的需要单车对用户有一种安全保护的信息提示，以提高行车的安全性。

通过分析可知单车的使用是一个周边环境一直变化的过程，当变化发生时，需要给予用户以及时、准确并且人性化的信息提示，让用户能够合理的做出相对应的反映，以避免安全事故的发生。

三、 感知觉在智能单车中的应用

从感知觉的互动体验层次上来创新，即可理解为通过给用户以科学的非常规的感知觉体验从而给使用者带来不同的使用感受。正如日本佳能公司综合设计中心所长酒井正明说：“我们所面对的是一个可以充分利用身体感官进行创意设计的时代。”

触觉的生理构成由温感、压感、痛感、位置感、震颤感等组成。我们可以靠触觉来认识、联系外界，有相当高的准确性并具有抗噪声干扰、反馈及时和高有效性的特点。人对0-1000Hz频率范围内的震动高度敏感，尤其是在250Hz左右的震动最为敏感，如图5（A1黑色圈出部件）为人体与单车的触觉接触点，可进行不同部件的差异性震动提供不同安全信息的提示。

我们的信息接收系统中听觉感知占据着重要地位，而同时“选择性”是耳朵的主要特性之一。平时接收到的声音信息可根据听觉感受分为“谐音”和“噪音”两种形式，谐音是合乎逻辑的声音音频，会让人感觉心情舒畅愉悦；反之，没有逻辑的声音构成或单一声音的反复可能会让人精神、肌肉紧张，我们称之为噪音。如图5（A2部分）为不同声音对人产生的感觉，可选择60-80dB（A）的声音频段进行安全信息提示。

我们感知外界事物，百分之八十的信息都是通过视觉来完成，在某一个产品中，视觉上可以观察到产品的颜色、形状、材料、肌理等信息，这些信息相互组合、协调形成对产品的整体把握。而人的视线范围是有限的，在有限范围内才有一定的识别性和反映的及时性。如图6（灰色区域为正常视线范围，黑色区域为舒适提示范围）为人在骑车时的正前方视觉接触点范围演示。

四、小结

单车作为简装出行最常用的交通工具，安全永远是基础保障，技术的发展可为我们提供更人性化更合理的安全提示方式，通过对感知觉以及信息提示的分析总结，以及实验数据与单车的接触点整合，为智能单车的安全信息反馈系统的设计提供了理论支撑，可实现安全系统设计的理论与实践的结合。

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车曌，性别：男，籍贯：山东，学历：硕士研究生职称：学生，研究方向：工业设计工程。