Устройство для ручного ввода данных

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

359 0 06 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ I н aBTOPCNOMY СВФЩЕТЮВСТВЪ" (21). 3412071/18-24 (22) 25.03.82 (46) 07.07.83. Бюл. 9 25 (72) В.N. Ахутин, Г.С. Неймарк и Г.A. Стругач (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики Ленинградского электротехнического института нм. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 681.325(088.8) (56) 1. Венда В.Ф. Инженерная психо:логия и синтез. систем отображения информации. Я., "Машиностроение", 1975, с; 334.

2. Авторское свидетельство СССР н 541148, кл. 6 05 В 23/00,1976 (прототип . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОГО ВВО»

ЛА ЛАННЫХ, содержащее блок сигнализации, датчик положения оператора, выход которого подключен к входу вычислительного блока, выход которого соединен с первыч входом первого элемента запрета, второй вход которо. го подключен к первому выходу блока ручного управления, а выход - к .входам первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к входам блоков исполнительных элементов и .индикации соответственно, о т л ич а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введе ны второй элемент запрета, ключ, дешифратор, сигнализатор переднего фронта, первый и второй сигиализато ры заднего фронта, первый и второй блоки элементов И, первый и второй .блоки элементов ИЛИ, элемент И и элемент ИЛ, блок памяти и блок пороговых элементов, входы которого являются соответствующими входами устройства, а выходы подключены к соответствующим входам сигнализатора переднего фронта, первого сигналнзатора заднего фронта и к группе входов первого блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом второго сигнализатора заднего фронта, а выходы подключены к соответствующим входам первой группы первого блока элементов ИЛИ, входы второй группы которого подключены к соответствукяцим выходам сигнализатора переднего фронта, а выходы соединены с входами первой группы блока памяти входы первой и второй групп второго блока элементов ИЛИ соединены с группами выходов дешифратора и первого Е сигнализатора заднего фронта соответственно, группа выходов второго блока элементов ИЛИ подключена к входам второй группы блока памяти, группа выходов которого соединена с группами входов второго блока .Я элементов И и элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первоМУ входу элемента И, второй вход которого соединен -с первым выходом блока ручного управления, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента запрета и через ключ — с входом второго сигнализатора заднего фронта, с другим входом первого коммутатора и с выходом второго-элемента запрета, второй вход которого соединен с выходом элемен та И с входом второго блока элементов И, группа выходов которого соединена с группой входов блока сигнализации, выход вычислительного блока подключен к входу дешифратора.

1027712 рого соединен с выходом второго сигнализатора заднего фронта, а выходы подключены к соответствующим входам первой группы первого блока элементов ИЛИ, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам сигнализатора переднего фронта, а выходы соединены с входами первой группы блока памятр, входы первой и второй групп второго блока элементов ИЛИ соединены с групнами выходов дешифратора и первого сигнализатора заднего фронта соответст. венно, группа выходов второго блока элементов ИЛИ подключена к входам второй группы блока памяти, группа выходов которого соединена с группами входов второго блока элементов

И и элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом блока ручного управления, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента запрета и через ключ — с входом второго сигнализатора заднего фронта, с другим входом первого коммутатора и с выходом второго элемента запрета второй вход которого соединен с выходом элемента И и с входом второго блока элементов И, группа выходов. которого соединена с группой входов блока сигнализации, выход вычислительного блока подключен к входу дешифратора.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

На схеме показаны датчик 1 положения оператора, вычислительный блок 2, первый элемент 3 запрета, первый 4 и второй 5 коммутаторы, блок б индикации, блок 7 исполнительных элементов., орган 8 управления, узел 9 сигнализации режима управления, второй элемент 10 запрета, ключ

11, блок 12 сигнализации, второй блок 13 элементов И, блок 14 пороговых элементов, дешифратор 15, сигнализатор 16 переднего фронта„ первый сигнализатор 17 заднего фронта, первый 18 и второй 19 блоки элементов ИЛИ, блок 20 памяти, первый блок 21 элементов И, второй сигнализатор 22 заднего фронта, элементы ИЛИ и И 23 и 24, блок 25 ручного управления.

Устройство работает следующим образом.

Работа оператора состоит из последовательности циклов, каждый из которых включает период сбора информации и период управления. В период сбора информации оператор осматривает индикаторы блока 6 и при необходимости (например при отклонениях параметров от нормы) принимает решение о том, какие управляющие воздействия следует произвести, Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для ввода командной информации в управляемый

Объект в автоматизированных системах человек-машина.

Известно избирательное устройст- 5

Ъо для ручного ввода данных, содержащее блоки исполнительных элементов и индикации, первый и второй коммутаторы и орган управления, подключенный к коммутаторам через номера- 10 набиратель (1 1.

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие и малая надежность, связанные с тем, что оператору приходится выполнять большое количество операций.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ручного внода данных, содержащее датчик положения оператора, соединенный с вычислительным блоком, подключен ным через элемент запрета к входам перного и второго коммутаторон;блок фиксации режимон, соединенный с вторым входом элемента запрета; орган управления, соединенный с вторым входом первого коммутатора, выходы которого подключены к блоку исполнительных элементов, и блок индикаторов, подключенный к выходам второго коммутатора 2 j.

Недостатком данного устройства является ограниченная надежность, связанная с ошибками оператора из-за отсутствия у него автоматического

1 оповещения:о состоянии управляемого 35 объекта.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что н устройство для ручного ввода 40 данных, содержащее блок сигнализации, датчик положения оператора, выход которого подключен к входу вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом первого эле- 45 мента запрета, второй вход которого подключен к первому выходу блока ручного управления, а выход - к вхо дам перного и второго коммутаторов, выходы которых подключены к входам блоков исполнительных элементов и индикации соответственно, введены втррой элемент запрета, ключ„ дешифратор, сигнализатор переднего фронта, первый и второй сигнализаторы заднего фронта, первый и второй блоки элементов И, первый и второй блоки элементов ИЛИ, элемент И и элемент

ИЛИ, блок памяТи и блок пороговых элементов, входы которого являются соответствующими входами устройства, 60 а выходы подключены к соответствующим входам сигнализатора переднего фронта, первого сигнализатора заднего фронта и к группе входов первого блока элементов И, второй вход кото1027712 чтобы нормализовать состоянне системы. Управляющие воздействия выполняются следующим образом.

Так же, как и в прототипе, оператор смотрит на индикатор, значение параметра на котором необходимо изменить. При этом датчик 1 положения (например датчик координат фиксации взгляда оператора) вырабатывает ин.формацию, на основании которой в вычислительном блоке 2 рассчитывают координаты точки фиксации взгляда оператора, а также определяют, какой индикатор находится в той области, куда попала точка фиксации взгляда.

При отсутствии запрета от узла 9 в коммутаторах 4 и 5 по команде от блока 2 через элемент 3 производится выбор исполнительного элемента и индикатора, соответствующих координатам точки фиксации взгляда оператора. Для ввода управляющего воздействия оператор включает орган 8 управления. При этом срабатывает У узел 9, после чего разрешается выдача органу 8 управления управляю щего сигнала.

Узел 9 подает сигнал на первый элемент 3 запрета, в результате чего запрещается переключение коммутаторов 4 и 5 от вычислительного блока 2. Коммутатор 4 через. второ ; элемент 10 .запрета подключает орган

8 управления к выбранному исполни тельному элементу в блоке 7. Этот исполнительный элемент соответствует индикатору, на который смотрит:оператор. Коммутатор 5 включает сигнализацию у этого индикатора в блоке 6, которая служит сигналом обратной связи для оператора, подтверждая факт зрительного обращения к данному индикатору.

Указанный процесс повторяется для каждого из управляющих воздействий, входящих в данный период управления.

Однако в отличие от прототипа в предлагаемом устройстве в период с6о ра информации производят анализ полноты собранной оператором информации. Анализ производится блоками

14 — 24 путем выделения индикаторов, параметры на которых вышли за допустимые пределы, а фиксации взгляда оператора на них при этом не было.

Таким образом, если оператор не видит выхода за допустимые пределы ряда параметров объекта, то в момент фиксации режима, предшествующий периоду ввода управляющих воздействий, на второй элемент 10 запрета поступает команда, запрещающая прохождение управляющих воздействий от орга-. на 8 управления на коммутатор 4, Одновременно в блоке 12 включается .сигнализация для привлечения внимани оператора к тем индикаторам, на которых он не видит выхода параметров за допустимые пределы. Такая индивидуальная сигнализация у каждого из индикаторов может сопровождаться и общей, например звуковой, сигнализацией, Далее у оператора есть две возможностиг осмотреть рекомендуемые индикаторы с целью принятия решения ° на основе полной информации, после чего включить ключ 11, чтобы запрет на управление не поступил в период

10 выполнения всей цепочки управляющих воздействий; или сразу отметить зап- рет на управление с помощью ключа 11, если у оператора нет сомнений в принятом решении. В любом случае ключ 11

$5 необходимо вернуть в исходное положение после выполнения всей требуемой цепочки управляющих воздействий.

Таким образом, предлагаемое устройст во обращает внимание опера=ора на

20 тс, что он собрал не всю существенную в данной задаче информацию. Далее устройство может работать или как прототип (при использовании операто ром ключа 11), или позволить опера25 тору легко собрать дополнительную информацию, необходимую для принятий обоснованного решения.

Рассмотрим более подробно работу блоков 13 - 24, Значения каждого из контролируемых параметров объекта управления непре рывно поступают на блок 14.. Схема блока 14 выполнена, например, иа основе триггеров Шмитта, находящихся в единичном состоянии, когда соответствующие параметры превыаают их пороговые уровни, а в противном слу . чае — в нулевом состоянии, В момент превыаения каким-либо из параметров объкта допустимого предела срабатыва40 ет сигнализатор 16, выполненный, например, на основе дифференцирующей цепочки, и формирует импульс, который через один из элементов ИЛИ "блока 18 устанавливает в единичное состояние

45 соответствующую ячейку блока 20 памяти. Сброс блока памяти может быть произведен через один из вторых элементов ИЛИ блока 19 в одном из двух случаев.

50 Контролируемый параметр, вышедший за допустимый. предел, возвратился к нормальному значению (при этом сброс производится от сигнализатора .17) .

Оператор обнаружил выход парамет5 ра за допустимый предел, т. е. посмотрел иа индикатор в тот промежуток времени, когда контролируемый параметр находился вне допустимого .уровня. Регистрация этого события производится следующим образом.

Координаты точки фиксации взгляда из вычислительного блока 2 поступают в дешифратор 15, в.котором опрея деляется, в область какого индикатора попала данная фиксация. В каждый

65 момент времени управляющий сигнал

3027712 имеется только на однвм выходе дешифратора, соотввтсвующвм тому индикатору, на который смотрел опера тор в данный момент времени. Если в этот момент времени контролируемый параметр находится вне заданного предела, соответствующий блок памяти обнуляется через один из элементов

ИЛИ блока 19. Таким образом, в пери од сбора информации оператором в единичном состоянии находятся только те ячейки блока 20 памяти, которые соответсвуют параметрам, вышедшим за допустимые пределы, но-не воспринятым оператором. Когда оператор закончил сбор информации и приступил к управлению, включается сигнализатор 9, подавая разрешающий сигнал на элемент И 24. При этом, если хотя бы одна из ячеек блока 20 памяти находится в единичном состоянии, то с выхода элемента 24 на второй элемент 10 запрета поатупае сигнал, запрещающий прохождение команд от органа 8 управления на коммутатор 4.

Одновременно через элементы И бло ка 13 включается сигнализация в, блоке.12 у тех индикаторов, параметры на которых вышли за допустимые пределы, но не были осмотрены оператором.

При работе устройства возможен следующий случай. Оператор получил запрет на управление, после чего осмотрел все рекомендованные бло..-: ком 12 сигнализации индикаторы. При этом все ячейки блока 20 памяти перешли в нулевое состояние. Однако после выполнения серии управляющих воздействий ряд параметров не вернул ся в исходное состояние. Поэтому для того, чтобы.в начале следующего цикла сбора информации установить блоки памяти, соответствующие этим параметрам, снова в единичное состояние, исйользуются элементы И блока 21 и сигнализатор 22. В момент окончания оператором цикла управления он переключает в исходное состояние ключ 11. При этом срабатывает второй сигнализатор 22 заднего фронта и подает разрешающий сигнал на элементы И блбка 21. Так как на вторыв их входы поступают сигналы с блока 14, то зле*

10 менты блока 21 через элементы ИЛИ блока 18 устанавливают в единичное состояние те ячейки блока 20 памяти, которые соответствуют параметрам, оставшимся после цикла управления 5 за допустимыми -пррдвлами. Необходимо отметить, что.в данном устройстве .вывод о том, что оператор полностью собрал информацию, нвобходимущ для принятия решения, может быть сделан не только в том случае, когда он осмотрел все индикаторы, параметры на которых вышли за допустимые преде1

ы, но и при осмотре любой заданной . асти индикаторов, например наиболее

2 важных. Для этого необходимо соединить элементы блока 13 и 23 не со всеми ячейками блока .20 памяти, а только с их частью, соответствующей наиболее важным индикаторам.

Таким .образом, совокупность от личительных признаков изобретения позволяет путем анализа процесса подготовки решения, с одной стороны, заблокировать ввод заведомо ошибочных команд, сформированных на основе недостаточного количества информации, а с другой стороны, привлечь внимание оператора к той информации, которую целесообразно собрать дополнительно.

40 Это снижает вероятность ввода ошибочных команд, т. в. ведет к повышению надежности устройства.

1027712

Соатавитель И. Алексеев

Редактор A. Ворович Техред Т,Фанта Корректор Л; Бокшан

Заказ 4741/53, Тираж 70б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035"; Москва, Ж-35, Рауыская наб., д.4/5

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