基于神经工效学的智能车辆横向控制模型研究

现有的驾驶人模型,在揭示驾驶人的驾驶机理上,或单独从驾驶人认知角度出发,或单独从控制角度出发,缺乏一个将驾驶人的认知过程和控制原理有机地结合起来的系统模型。鉴于此,本文中在神经工效学认知体系架构的基础上融合了模型预测控制算法(MPC)以及手臂肌肉模型,建立了一种基于神经工效学的车辆横向控制模型。模型采用了CarSim/Simulink联合仿真和基于dSPACE/驾驶模拟器硬件在环的方法进行验证。结果表明:基于神经工效学的车辆横向控制模型的轨迹跟踪精度优于MPC算法。同时,在控制转向盘转角、横摆角和横向加速度波动幅度等方面也较MPC算法有一定的提升。

神经工效学—工效学研究的新取向

神经工效学已成为人因素/工效学研究的新取向。文章对近十余年的相关文献进行归纳整理,结合当前认知神经科学研究的新成果,全面详尽地论述了神经工效学产生的理论背景、主要的研究方法和相关领域的研究现状,并对未来研究的趋势进行展望。

面向神经工效学的触控显示系统人机交互评价方法

为了评价触控显示系统的人机交互工效,发展了一种面向神经工效学的多元评价方法,通过认知负荷和交互效率2个大方面、4个小指标(θ波功率、近似熵、误判率、反应间隔时间)进行多元评价。以座舱仪表界面为例设计了触控和操控2组对比实验,记录并分析操作者脑电信号及行为表现。分析结果表明:随着任务难度增大,误判率逐渐增大,同时θ波功率和近似熵整体逐渐增加,相关系数均大于0.5;触控实验中双手比单手操控交互效率更高,误判率和间隔时间平均降低15.3%、6.3%;触控式显示系统比模拟式系统认知负荷程度更低,θ波功率和近似熵平均降幅达24.7%和15.7%,交互效率更高,误判率和间隔时间平均降低69.9%和37.2%,表明触控式显示系统更具优势。

产品造型对用户使用意向影响的事件相关电位研究

产品设计能否激发用户的使用意向将决定用户产生进一步体验行为或制定购买决策,传统方法难以保证对用户自身感觉的准确解析。大脑控制着人的一切行为和认知,神经生理学的发展及其测量方法的成熟使从脑认知的角度研究用户体验成为可能。采用事件相关电位技术,以智能手机为研究对象,探索期望体验的形成过程。为尽可能保证脑认知差异是由产品造型激发的期望体验不同而引起的,实验不考虑产品价格和品牌的影响。实验中要求被试浏览不同用户体验水平的智能手机造型,等概率随机呈现这些智能手机造型,当出现能诱发被试使用意向的手机时,要求被试点击鼠标左键。以点击鼠标行为数据(有/无产生期望体验意向)作为脑电处理的依据,将采集的脑信号经过Curry 7.0 SBA处理,然后通过SPSS18.0对各个时间窗内的事件相关电位的平均幅值进行被试内重复测量方差分析。研究结果表明,在被试对于呈现的智能手机造型产生期望体验意向并做出点击鼠标行为时,与无期望体验意向时相比,能在额区-中央区诱发较小的峰潜伏期的260毫秒左右的负波(N2)和峰潜伏期在400毫秒左右的正波(P3),在中-顶区、顶区和枕区引起更大的峰潜伏期在300毫秒左右的负波(N3)和晚期正波(LPP);头皮地形图显示当被试产生期望体验意向时,被试中-顶区、顶区和枕区得到更强激活。脑电信号可以反映用户有无期望体验意向,也能间接反映产品设计的好坏。通过对用户脑信号的分析,能够提供更精确的测量用户感知的方法,帮助市场研究者更好地锁定用户的心理需求。