Устройство для исследования моторной деятельности оператора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпнк (11)! 001921 (6l } Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 13.11.81 (21) 3358239/28-13 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

А 61 в 5/16;

А 61 8 5/10

ГеаударстеенныН кеттнтет

СССР ае аанатт нзебретвннй н етнрмтнй

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень М 9 (53) УД1 615.475 (088.8) Дата опубликования описания 09 . 03 .83

1.Ф 41 т1Й

Н.И. Кудряшов, А.К. Соколенко и А.I0. ЧижЬв

1 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (5 ) УСТРОЙСТ80 ДЛЯ ИССЛЕДО8АНИЯ МОТОРНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в диагностических целях.

Известно устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее многоканальную схему ввода, логические схемы И и ИЛИ, соединенные с измерителями числа и времени действия (I ).

Однако данное устройство сложно по конструкции, имеет малую надежность ввиду наличия большого количества механических контактов и не позволяет определять интенсивность движений опе-. ратора.

Известно устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частоты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания, приемник и блок преобра" зования, один вход которого соединен с .выходом генератора ультразвуковой частоты, другой вход - с выходом п = емника, и блок регистрации (2 1.

Однако и данное устройство не обеспечивает определения интенсивности движений оператора, т.е. определения активности оператора в процессе его деятельности.

Цель изобретения — определение интенсивности движений оператора, Цель достигается тем, что в устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частоты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания, приемник и блок преобразования, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковой частоты, другой вход - с выходом приемника, и блок регистрации, в него введены блок сравнения, блок оценки величины напряженности и сумматор, соединенные последовательно, при этом вход блока

1001921

3 сравнения подключен к выходу блока преобразования, а выходы сумматора и пульта руководителя - к входу блока регистрации.

Кроме того, блок оценки величины напряженности содержит RS-триггер, генератор эталонных импульсов, счетчик и блок ключей, соединенные последовательно, а также формирователь одиночного импульса, .выход которого со- 1р единен с единичным входом RS-триггера и вторым входом счетчика, причем нулевой вход ÉS-триггера является первым входом блока, вторым входом которого является вход формирователя одиночного импульса, а выходом блока являются выходы триггера, кроме того, выход RS-триггера соединен с вторым входом блока ключей. Блок срав нения содержит генератор пилообразного напряжения и схему совпадения, соединенные последовательно, вход генератора пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения объединены и являются входом блока срав- нения, выход схемы совпадения и выход генератора пилообразного напряжения — соответственно первым и вторым входами блока сравнения.

На фиг. E изображено устройство 30 для исследования моторной деятельности оператора, блок-схема; на фиг. 2временные диаграммы работы блоков сравнения и оценки величины напряженности

Устройство для исследования мотор ной деятельности оператора содержит генератор 1 ультразвуковой частоты, соединенные с ним излучатель 2 и блок 3 преобразования, второй вход которого подключен к выходу приемника 4, блок 5 сравнения, блок 6 оценки величины напряженности, сумматор 7 и блок 8 регистрации, а также включенные последовательно блок 9 контроля, вход которого соединен с выхо45 дом генератора 1 ультразвуковой частоты, и пульт 10 руководителя, связанный с табло li отображения задания и блоком 8 регистрации.

Блок 3 преобразования содержит по- 5О следовательно соединенные усилитель 12, вход которого соединен с выходом приемника 4, полосовой фильтр 13, смеситель 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 ульт- >> раэвуковой частоты, преобразователь 15 частота-напряжение и пороговый элемент 16 с регулируемым входом, 4

Блок 5 сравнения состоит иэ включенных последовательно генератора 17 пилообразного напряжения и схемы 18 совпадения, второй вход которой объединен со входом генератора 17 и подключен к выходу порогового элемента 16 блока 3 преобразования.

Блок 6 оценки величины напряженности содержит последовательно соединенные RS -триггер 19, нулевой вход которого подключен к выходу схемы 18 совпадения, а единичный вход - к выходу формирователя 20 одиночного импульса, вход которого соединен с выходом генератора 17 пилообразного напряжения, генератор 21 эталонных импульсов, счетчик 22, второй вход которого соединен с выходом формирователя 20,.и блок 23 ключей, второй объединенный вход которых подключен к выходу RS-триггера 19, а выходы соединены с входами сумматора 7 накапливающего типа.

Пульт управления исследуемого технического объекта 24 расположен перед оператором 25.

Устройство работает следующим образом, При включении питания запускается ! генератор 1 ультразвуковой частоты, уход и пропадание частоты которого контролируется блоком 9 контроля.

Ультразвуковая частота Гг поступает в излучатель 2, который. создает акустические колебания той же частоты F>

У в помещении с исследуемыми пультом 24 и оператором 25. Отраженные колебания (в том числе и от оператора) поступают в приемник 4 и через усилитель 12, полосовой фильтр,13 - на первый вход смесителя 14, на второй вход которого поступает сигнал непосредственно с генератора 1 ультразвуковой частоты.

Если оператор 25 неподвижен, то частота отраженных колебаний равна частоте излучаемых колебаний; Так как частоты на обоих входах смесителя 14 одинаковы, т.е. F< F то на выходе смесителя 14 сигнал отсутствует °

Сигнал также отсутствует (равен нулю ) и на выходах .преобразователя 15 частота - напряжение, и порогового элемента 16.

Для измерения интенсивности работы, выполняемой оператором, руководитель предлагает последнему из состояния готовности, характеризуемого неподвижностью, по получении сигнала

10019

5 на табло 11 отображения задания начала испытаний с пульта 10 руководителя, произвести определенные действия с органами управления исследуемого пульта 24, при этом на пульте 10 руководителя учитывается время проведения исследований.

По этому же сигналу с пульта 1О руководителя устанавливаются в исходное положение сумматор 7 .накапливаю- 1о щего типа, блок 18 регистрации результатов,. триггер 19 и счетчик 22.

Как только оператор 25 начнет движение, частота колебаний, принимаемая приемником 4, изменится (за счет 1 допплеровского эйфекта ). Частоты на входах смесителя 14 будут разные, т.е. Гс1 4 ГГ, На выхоДе смесителЯ 14 появится разностная частота а F . Эта частота поступает в преобразователь 15 частота - напряжение, который преобразует ее в напряжение. Напряжение подается на вход порогового элемента 16. Если подаваемое напряжение с выхода преобразователя 15 пре- 5 высит напряжение порога срабатывания порогового элемента 16, то на вы-.

lxope последнего .появится сигнал (фиг. 2 а), который поступит на вход генератора 17 пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения 18 блока 5 .сравнения.

Запускается генератор 17 пилообразного напряжения. Сигнал пилообразной формы (фиг. 2 б ) с выхода генера-з тора 17 поступает на первый вход схемы 18 совпадения, на второй вход которой поступает сигнал непосредственно с выхода порогового элемента 16.

Кроме того, сигнал с выхода генератора 17 пилообразного напряжения поступает также в формирователь 20 одиночного импульса блока 6 оценки величины напряженности> который Форми- . рует импульс в момент времени (фиг. 2 в ), т.е. в момент начала развертывания пилообразного импульса, Этот импульс устанавливает счетчик 22 в исходное состояние и, воздействуя на единичный вход RS -триггера 19, запускает генератор 21 эталонных импульсов. Импульсы генератора 21 (фиг. 2 д ) заполняют счетчик 22, обес печивая тем самым измерение временного материала с момента времени до момента времени . Момент вре5$ мени 12 определяется совпадением по амплитуде пилообразного напряжения с исследуемым сигналом (поступающим с

21 6 порогового элемента 16 ) в схеме 18 совпадения блока 5 сравнения. При совпадении амплитуд схема 18 совпадения сформирует импульс (фиг. 2 r ), который поступит на нулевой вход

RS-триггера 19 блока 6. Этот импульс переведет триггер 19 в исходное состояние, выключит генератор 21 эталонных импульсов и, воздействуя на управляющий вход блока 23 ключей, состоящих иэ элементов И, обеспечит подключение выходов счетчика 22 к сумматору 7 накапливающего типа. При наличии на входе блока 5 сравнения исследуемо

ro сигнала с выхода генератора 17 пилообразного напряжения поступит следующий пилообразный импульс на входы схемы 18 совпадения блока 5 сравнения и формирователя 20.импульса блока 6 оценки величины напряженности и процесс повторяется аналогично описанному выше.В сумматоре 7 накапливающего типа осуществляется сложение кодов каждого шага квантования исследуемого ,сигнала, т.е. вычисляется площадь под исследуемой кривой, соответствующая интенсивности движений оператора 25.

По истечении времени исследований, которое задается руководмтелем и устанавливае .ся на пульте 10 руководителя, с последнего в табло 11 отображения задания подается сигнал конца испытаний. Этот сигнал включит блок 8 регистрации результатов, в котором будет зафиксирована и отобра жена интенсивность движений оператора.

Устройство для исследования моторной деятельности оператора позволяет определять интенсивность движений оператора, при этом бесконтактный съем информации, обеспечиваемый устройством, не создает помех оператору в процессе его моторной деятельности.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частаты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания, приемник и блок преобразования, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковой частоты, другой вход - с выходом приемника, и блок регистрации, о т л и

10019 чающееся тем, что, сцелью определения интенсивности движений оператора, в него введены блок сравнения, блок оценки величины напряженности и сумматор, соединенные последовательно, при этом вход блока сравнения подключен к выходу блока преобразования, а выходы сумматора и пульта руководителя - к входу блока регистрации. 1в

2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок оценки величины напряженности содержит

М5-триггер, генератор эталонных импульсов, счетчик и блок ключей, со- и единенные последовательно, а также формирователь одиночного импульса, выход которого соединен с единичным входом Р5-триггера и вторым входом счетчика, причем нулевой вход Й5-триг- гера является первым входом блока, вторым входом которого является вход формирователя одиночного импульса, а

21 8 выходом блока являются выходы триггера, кроме того, выход R5 -триггера соединен со вторым входом блока ключей.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит генератор пилообразного напряжения и схему совпадения, соединенные последовательно, вход генератора пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения объединены и являются входом блока сравнения, выход схемы совпадения и выход генератора пилообразного напряжения - соответственно первым и вторым входами блока сравнения.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 306ч89, кл. G 09 8 23/00, 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2768637/28-13, кл. А 61 В 5/16, 1979.

1001921

1001/21

Составитель В. Котенева

Ре актор Е. Хейфиц Техред Ж.Кастелевич Корректор >1. Йем ик

Заказ 1673/1 Тираж 711 Подписное

BHNlflH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 Москва Ж- Разовская наб. 8, 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4