3 Питання Психофізіологічні вимоги до знарядь праці

Психофізіологічні вимоги до знарядь праці визначаються можливостями та особливостями аналізаторів. Аналізатори складаються з трьох частин: нервових закінчень (рецепторів), через які енергія діючого подразника перетворюється в нервовий імпульс; нервових шляхів, які передають нервові імпульси в кору головного мозку; ділянку головного мозку, де переробляються нервові імпульси і виробляється керуючий сигнал, який повертається до рецепторів.

Сприйняття інформації в основному здійснюється зоровим (90%), слуховим (9%) і тактильними (близько 1% від об'єму всієї інформації) аналізаторами. Решта аналізаторів в технічних системах використовується украй рідко, в особливих умовах діяльності (наприклад вестибулярний - в системі «льотчик-літак»). Основними характеристиками аналізаторів є чутливість, вибірковість і адаптивність.

Чутливість основних аналізаторів до дії фізичних та хімічних подразників є різною і характеризується абсолютним, диференціальним та оперативним порогами.

Мінімальна сила подразника, що викликає ледь помітне адекватне відчуття, називається нижнім абсолютним порогом чутливості даного аналізатора, а максимальна – верхнім абсолютним порогом чутливості. Подальше зростання сили подразника викликає вже больову реакцію.

За допомогою аналізаторів людина може не тільки відчувати той чи той сигнал, а й розрізняти сигнали між собою (за інтенсивністю). Для цього вводиться поняття диференціального порога, який характеризується мінімальними відмінностями відчуттів при відображенні інтенсивності двох подразників.

Оперативний порігце мінімальна розбіжність сигналів, за якою швидкість та точність розрізнення є максимальними.

Адаптивність визначається можливостями зміни чутливості аналізатора при змінах умов його роботи. У процесі адаптації змінюються енергетичні, часові та просторові пороги за рахунок того, що аналізатор є системою, яка самоналаштовується.

Вибірковість аналізатора виявляється у виборі певних подразників з усіх, що діють на той момент.

Розглянувши характеристики аналізатора можна скласти загальні вимоги до сигналів-подразників, які надходять до оператора:

• Інтенсивність сигналу не має перевищувати меж середнього значення діапазону чутливості аналізатора, це і забезпечує оптимальні умови для приймання та переробки інформації;

• Різниця між сигналами повинна бути більшою від оперативного порога чутливості за інтенсивністю, часом і простором; для того щоб оператор міг слідкувати та порівнювати між собою сигнали.

• Найбільш важливі та відповідальні сигнали необхідно розташовувати у тих зонах сенсорного поля, які відповідають ділянкам рецепторної поверхні з найбільшою чутливістю.

• При проектуванні інформаційних моделей або окремих індикаторів необхідно правильно обирати вид сигналу і, відповідно, модальність аналізатора (зорового, слухового, тактильного) різних властивостей та діапазону використання.

• Зміни між сигналами не повинні значно перевищувати оперативний поріг, так як при великих перепадах сили сигналу швидко виникає почуття втомленості організму працівника.

Характеристики зорового аналізатора.

Зоровим аналізатором сприймається форма, колір, яскравість та рух предметів.

Контрастність - це співвідношення яскравості предмету і фону. Розрізняють прямий та зворотній контраст. Необхідно, щоб відмінність в яскравості предмету і фону була в 10... 15 разів більше порогового значення. Форма предмету сприймається з урахуванням контрасту і кутових або лінійних розмірів.

Раціональна відповідність знарядь праці зоровому аналізатору:

• освітленість на робочому місці оператора - 410 лк;

• контраст прямий оптимальний - 0,8-0,9;

• контраст прямий допустимий - 0,6-0,9;

• контраст зворотній не менше 0,2;

• час представлення інформації не менше 2 с;

• розміри знаків на екрані 15-40 кутових хвилин;

• частота мерехтінь не менше 50 ГЦ;

• ширина лінії на екрані – 1,15 – 1,5 мм при відстані спостереження 0,25 - 1,5 м.

Традиційно освітленість робочого місця при роботі з паперовими носіями інформації має високий рівень загальної освітленості – 700 лк та більше.

Освітленість робочого місця за наявності монітора та інформації на паперовому носії складає 400-500 лк.

При використанні інформації тільки з монітора освітленість робочого місця може складати 150-400 лк.

Характеристика слухового аналізатора. Слуховий аналізатор складається з вуха, , слухового нерва та складної системи нервових зв’язків та центрів мозку.

Інтенсивність звуку оцінюється звуковим тиском і вира­жається у динах (ергах) на квадратний сантиметр. Діапазон тиску, який відчуває вухо людини, значний — від 2 • 10~⁴ до 2 • 10² дин/см²; а сама інтенсивність звуку вимірюється у децибелах. Частота звукових коливань виражається в герцах (1 герц — це частота звукових коливань, період яких дорівнює 1с). Діапазон частот, який сприймає вухо людини, становить від 16 до 20 000 Гц. Особливе значення він має у межах 200...3500 Гц, що відповідає спектрові людської мови.

Верхній абсолютний поріг 120-130 дБ, область сприйняття людської мови 60-120 дБ.

Слуховий аналізатор часто використовується при проектуванні засобів сигналізації про аварійну ситуацію. Слухова інформація сприймається людиною на 20...30 мс швидше за візуальну.

В устаткуванні для передачі сигналів повідомлення необхідно використовувати частоту 200...400 Гц з інтенсивністю до 110 дБ, для аварійних повідомлень - частоту 800...5000 Гц з інтенсивністю 120 дБ. Тривалість окремих сигналів і інтервалів між ними повинна бути більше 0,2с, тривалість інтенсивних (гранично допустимих) сигналів не повинна перевищувати 10 с.

Характеристика тактильного аналізатора. Відомо, що шкіра людини сприймає термічні, хімічні, механічні та електричні подраз­ники. Якщо використання перших двох поки що неможли­ве для передавання інформації, то відносно двох останніх є певні досягнення. Механічні подразнення передаються за допомогою вібраторів і сприймаються різними частинами шкіри тіла людини по-різному. Тактильні аналізатори використовуються для контролю за роботою устаткування (шляхом сприйняття його вібрацій), пізнання органів управління і отримання інформації про введення управляючих дій в систему управління (завдяки зворотному зв'язку в штурвалах, вимикачах і перемикачах).