智能單車安全提示中的感知覺應用

車 曌 曹 鳴 （江南大學設計學院 214000）

智能單車安全提示中的感知覺應用

車 曌 曹 鳴 （江南大學設計學院 214000）

當前單車的發展主要以造型、材料、功能等的革新為主，在安全方面的設計并不多，當前技術的發展足以為用戶在自行車安全方面的體驗提供更加人性化的設計體驗。文章從單車行車中的安全隱患和人與自行車的接觸點出發，分析用戶在騎車時的視覺、觸覺和聽覺的舒適范圍，并借用感知覺理論，分析在單車行車安全時應該給予用戶安全方面提示的最佳選擇，為進行安全信息提示系統的設計提供理論支撐。

感知覺；智能；單車；安全

環境污染嚴重問題、交通堵塞、能源緊張等一系列社會問題都在隨著人們生活方式的變化而隨之發生改變，當前的智能技術在單車上的運用更多的是用于統計、導航、分享等方面，如何將合理的技術體驗應用到智能單車的安全提示中，使單車作為更安全的健康出行工具的同時給用戶帶來更好的體驗是文章中要討論解決的問題。

一、 感覺和知覺的概念

平時生活中，“感覺”這個詞經常會被我們所提及，但這里的“感覺”與心理學中的“感覺”“知覺”意思并不相同。因此，感覺是直覺的前提條件，知覺是感覺的后續反應。然而并不是感覺的各種疊加而產生知覺，記憶、言語活動以及我們的思維都包含在知覺當中，知覺是高于感覺的感性認識階段，是感覺信息的初步處理。

（一）感覺

我們可以通過感覺認識到世界中的明暗、顏色、材質、機理、氣味等信息，并能感到自己身體的狀態，如痛、渴、餓等，是我們認識世界的開始，通過感覺到的信息，人們可以進行學習、思考以及產生知覺反應，從而產生因個體認知所了解的事物信息，使其更加客觀并擁有思想。其次，感覺也是保持生理和心理健康進行的重要保障。

（二）知覺

“感覺”作為反應事物的個別屬性而存在，通過將事物的各種個別屬性進行處理疊加，將會產生全面的對事物的整體了解，而這就是知覺。知覺是人腦對直接作用于感覺器官的事物整體的反映，是對感覺信息的組織和解釋過程。知覺包括三大部分：而知覺水平可分為兩大類：一般知覺（簡單知覺）和復雜知覺（綜合知覺）。在設計中我們盡量將復雜知覺變的簡單和易于辨識，轉換為簡單知覺，以減少認識時間和認知度，提高認知效率。

感覺從來不會孤立存在于我們的生活中，各種不同的感覺信息進行綜合之后，我們再根據自己的經驗來判斷事物，因此事物通過表層的感覺和深層的知覺來反應事物。比如我們看到藍色，感知到的是跟藍色相聯系的事物，如藍色的天空，藍色的海水等等的顏色，同樣對于聲音，我們會有說話聲，音樂聲，鳴笛聲等的知覺判斷，從而為聲音附上意義。

（三）感知覺

感覺和知覺既有區別，又有聯系。感覺和知覺來自于不同的心理過程，感覺反應的是事物的個別屬性，知覺反應的是事物的整體，即事物的各種不同屬性、各個部分及其相互關系；感覺僅依賴個別感覺器官的活動，而知覺依賴多種感覺器官的聯合活動，可見，知覺比感覺復雜。

知覺因感覺而產生，感覺是知覺的行動基礎，沒有感覺，就沒有知覺。感覺中事物有越豐富的個別屬性，但知覺并不是感覺的簡單疊加，因為在知覺過程中人的主觀經驗起著很大的作用，人們通過之前的經歷和經驗來判斷當下感覺到的事物信息，從而轉化為知覺并作出識別和反應。

（四）單車信息的感知覺

信息的反饋需要通過一定的媒介從單車傳遞到用戶本身，這條媒介便是用戶的感知覺，用戶在騎行時通過感覺來得到單車和環境所帶來的某以方面的變化，然后通過知覺做出應有的反應。正如感覺和知覺的辯證關系一樣，不同的信息反饋方式會帶來不同的用戶反應。因此，合適的信息反饋系統的設計對單車的騎行體驗有著至關重要的作用。

二、 單車行車安全隱患

用戶騎車行駛的過程是多變而不具有確定性的，可能由于環境或自身的差異而造成不同的安全方面的問題，而這些問題根據用戶的接受度的不同又形成了一定的差異，需要在了解用戶的基礎上，進行分析總結，對行車中的安全信息進行分析處理。為了明確當前自行車的使用人群以及自行車的使用安全方面的需求，進行了問卷調研和用戶訪談，對數據進行總結分析。

（一）調研分析

根據調研數據可知，在自行車的使用人群上，人群集中于24-30歲男性和17-24歲人平時使用單車頻率較高，且男性數量明顯高于女性，且年輕人對自行車出行表現出一定的傾向意愿。（如圖1，橫軸代表使用頻率，縱軸代年齡，深色代表男性，淺色代表女性。）

不同的騎車環境會存在不同的外界環境帶來的安全隱患，而在使用環境上，用戶的安全事故主要發生在市區和郊外，在市區可能跟人口密度和人流量有很大的關系，而郊外則跟路況的有一定的聯系。在市區生活節奏會相對較快，因此，不太在意的比率會更大一點，公園和郊區的情況比較良好，沒有安全問題的人數更多。（如圖2，深色代表有過安全問題，淺色表示沒有，無色表示沒有在意。）

在更深入的事故分析中（如圖3），可以看到問題比較集中在與其他車輛或行人等移動物體之間，造成的原因偏向于沒有意識到危險、走神或對方原因等人為因素，因此，在考慮環境之外的原因通過合理的感知覺方式給予用戶及時的安全提示讓用戶時刻保持精神集中顯的格外重要，也是避免大部分安全事故的重要手段。

通過前面的線上調研、問卷調研、觀察分析之后，不僅認證了單車安全問題的存在，且與騎行者對周圍的感知的及時性以及接受度有很大的關系，對危險感知的延時性常常是事故發生的原因，而同樣的信息通過什么樣的媒介讓用戶有所感知，在單車本身給用戶以提示，能讓用戶自然而舒適的接受并做出決策反應也是用戶很大的需求。

（二）行車與環境中的安全隱患

通過對道路的分析，可以將平時的騎行道路分成三種主要基本道路：直線路、T型路、十字路，這三種路口中騎行者與其他交通工具最常見的沖突可以分為以下幾種情況（如圖4，黑色塊代表自行車，白色塊代表其他車輛）：

在直線路時：（1）如圖A1用戶正常行駛，后邊車輛超車或A2用戶想要超車時，此時如若接受信息不及時，易發生被追尾或剮蹭等危險；（2）如圖A3兩車并排行駛且距離較近時，對方車輛要加速向前，若判斷不及時，易發生后期碰撞事故。

在T型路行駛時：（1）如圖B1若左側車輛右拐，需要接收到對方的位置變化，否則易發生碰撞事故；（2）如圖B2若路口有車輛停止且視野不佳的情況下，易發生追尾事故；（3）如圖B3若右側路口有車輛右拐，需要接收到對方的位置變化，否則易發生碰撞或追尾事故。

在十字路口時：（1）如圖C1用戶直線行駛時，若左側路口車輛直行或右側路口車輛左拐，需要接收到對方的位置變化，否則易發生碰撞事故；（2）如圖C2用戶需要左拐時，若同側或左側路口車輛直線同行的情況下，易發生碰撞或追尾事故；（3）如圖C3用戶需要左拐時，若右側路口車輛左拐或左側路口車輛右拐的情況下，易發生碰撞事故。

除了單車與其他交通工具之間的關系，單車與周圍行駛環境的關系也會造成安全方面的隱患。對于與環境之間的安全隱患經過歸納總結之后可以分為以下四大類：

（1）前方路況變化。其中的變化包括出現彎路、出現行人等移動物體、路況出現不平穩、路況太滑等情況。此時的情況需要單車提醒用戶提高相對應方面的注意力，以應對狀況。

（2）障礙物的阻礙。此種情況下的障礙物一般是固定且體積較大的，如拐彎后遇到的墻壁或路邊圍欄等，出現安全問題一般是由于用戶的精神不夠集中的原因，此時不需要特別刺激性地提示，而是柔和的進行適當的提示，以引起騎行者的注意。

（3）光線的影響。行車的過程中會遇到自然光或人為光線的突然變強或變弱，此時我們需要一個過程去適應周圍的環境，此時也是事故的頻發階段，就需要單車對此時的光線進行調節或者用除視覺之外的其他感知覺來提醒用戶周邊環境的情況。

（4）騎行者本身的原因。在騎車時經常會遇到用戶超速、雙手撒把等騎行者本身的原因造成的安全問題，同樣的需要單車對用戶有一種安全保護的信息提示，以提高行車的安全性。

通過分析可知單車的使用是一個周邊環境一直變化的過程，當變化發生時，需要給予用戶以及時、準確并且人性化的信息提示，讓用戶能夠合理的做出相對應的反映，以避免安全事故的發生。

三、 感知覺在智能單車中的應用

從感知覺的互動體驗層次上來創新，即可理解為通過給用戶以科學的非常規的感知覺體驗從而給使用者帶來不同的使用感受。正如日本佳能公司綜合設計中心所長酒井正明說：“我們所面對的是一個可以充分利用身體感官進行創意設計的時代。”

觸覺的生理構成由溫感、壓感、痛感、位置感、震顫感等組成。我們可以靠觸覺來認識、聯系外界，有相當高的準確性并具有抗噪聲干擾、反饋及時和高有效性的特點。人對0-1000Hz頻率范圍內的震動高度敏感，尤其是在250Hz左右的震動最為敏感，如圖5（A1黑色圈出部件）為人體與單車的觸覺接觸點，可進行不同部件的差異性震動提供不同安全信息的提示。

我們的信息接收系統中聽覺感知占據著重要地位，而同時“選擇性”是耳朵的主要特性之一。平時接收到的聲音信息可根據聽覺感受分為“諧音”和“噪音”兩種形式，諧音是合乎邏輯的聲音音頻，會讓人感覺心情舒暢愉悅；反之，沒有邏輯的聲音構成或單一聲音的反復可能會讓人精神、肌肉緊張，我們稱之為噪音。如圖5（A2部分）為不同聲音對人產生的感覺，可選擇60-80dB（A）的聲音頻段進行安全信息提示。

我們感知外界事物，百分之八十的信息都是通過視覺來完成，在某一個產品中，視覺上可以觀察到產品的顏色、形狀、材料、肌理等信息，這些信息相互組合、協調形成對產品的整體把握。而人的視線范圍是有限的，在有限范圍內才有一定的識別性和反映的及時性。如圖6（灰色區域為正常視線范圍，黑色區域為舒適提示范圍）為人在騎車時的正前方視覺接觸點范圍演示。

四、小結

單車作為簡裝出行最常用的交通工具，安全永遠是基礎保障，技術的發展可為我們提供更人性化更合理的安全提示方式，通過對感知覺以及信息提示的分析總結，以及實驗數據與單車的接觸點整合，為智能單車的安全信息反饋系統的設計提供了理論支撐，可實現安全系統設計的理論與實踐的結合。

[1]孫璐.城市道路交通安全評價研究綜述[J].華東公路，2015，02：4-6.

[2]湯凌潔.情感設計產品——產品研發中的感性工學方法論探究[J].藝術百家，2007（06）：146-149

[3]毛曉蕾，鮑懿喜.感官體驗在家居生活類創意產品中的設計應用[J].設計，2014（11）：51-53

[4]曹鳴.產品硬件界面中的膚覺研究[J].包裝工程，2010（16）：74-77.

[5]許紹璐.感知覺在室內設計中的應用研究[D].齊齊哈爾，2012.

[6]雷海燕.城市自行車交通研究與分析[D].長安大學，2007.

[7]羅江凡.電動自行車交通安全相關問題及管理研究[D].西南交通大學，2005.

車曌，性別：男，籍貫：山東，學歷：碩士研究生職稱：學生，研究方向：工業設計工程。