Преобразователь движения головы человека в электрический сигнал
Изобретение относится к медицине, а также к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначенным для проведения психологических, нейрофизиологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения координат цели. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем введения обратной связи. Для достижения этой цели в преобразователь движения головы человека в электрический сигнал введены блок 2 дополнительных катушек, резонансный усилитель 13, регистратор 27 и операционный усилитель 18 с новыми связями. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (!9) (! !) 16077?5 А1 (s!)s А 61 В 5/11
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг. 1 (21) 4480495/30-14 (22) 05,09.88 (46) 23.11.90. Бюл. М 43 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) P.-И.Ю.Лапе. К,С.Крищюнас, З.И.Тураускас, В.В,Лаурушка и С,А.Гнедлин (53) 615.475(088.8) (56) Патент США М 4287809, кл. 324-260, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГОЛОВ Ы Ч ЕЛОВ Е КА В
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ (57) Изобретение относится к медицине, а также к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначеннымым для проведения психологических, нейрофизиологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения коордиН3Т цели. Цель изобретения — повышение точности преобразования путем введения обратной связи. Для достижения этой цели в преобразователь движения головы человека в электрический сигнал введены блок 2 дополнительных катушек, резонансный усилитель 13, регистратор 17 и операционный усилитель 18 с новыми связями. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
1607775
30
Изобретение относится к области медицины, а именно к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначенным для проведения психоло. гических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения координа цели.
Целью изобретения является повышение точности преобразования путем использования обратной связи.
На фиг. 1 предназначена функциональная схема преобразователя движения головы в электрический сигнал, на фиг. 2 временные диаграммы, отражающие работу преобразователя.
Устройство для преобразования дви>кения головы человека в электрический сигнал содержит передающий блок 1 катушек, на каркас которого также намотаны дополнительные катушки, блок 2 дополнительных катушек, блок 3 приемных катушек, генератор 4 синусоидальных колебаний, селектор
5, выходные усилители 6 — 8, предварительные усилители 9 — 11, мультиплексор 12, резонансный усилитель 13, демодулятор 14, преобразователь 15 аналог — код, микроЭВМ 16, регистратор 17 и операционный. усилитель 18.
В начале работы устрсйства для преобразования движения головы человека в электрический сигнал (фиг. 2) в момент вре. мени tt оператор нажимает кног ку "Пуск" и на соответствующий контак разъема входного порта микроЭВМ 16 поступает сигнал логической единицы, Оэ (фиг. 2а). В результате чего на выходах микроЭВМ 16 формируется последовательность управляющих сигналов, при помощи которых регистратор
17 и преобразователь 15 аналог — код устанавливаются в исходное положение, в котором их выходные сигналы равны нулю. В момент времени t2 млкроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Ut (фиг. 2б), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через выходной усилитель 6 к первой катушке 1 возбуждения, Далее микроЭВМ в момент времени 1э выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы 04 (фиг, 2б), что соответствует подключению мультиплексором I2 выходного сигнал" первой приемной катушки 3 через предварительный усилитель 9 к входу резонансного усилителя 13. Выходной сигнал резонансного усилителя 13 демодулируется дем< дулятором 14. Демодулированный сигнал поступает на вход преобразователя 15 аналог — код, где преобразуется в кодовый сигнал. При-этом преобразование демодулированного сигнала в код происходит после поступления управляющего сигнала в момент времени 14 с микроЭВМ 16 на преобразователь 15 аналог — код. Управляющий сигнал формируется в момент времени, когда в передающем и приемном трактах заканчиваются переходные процессы, Этот момент времени задается заранее программным путем, Как только преобразователь 15 аналог-код выдает сигнал готовности выдать информацию. с микроЭВМ поступает управляющий сигнал и происходит запись информации с преобразователя 15 аналог— код в память микроЭВМ 16. Процесс обмена данных заканчивается в MQMBHT времени t5 (фиг. 2з). В момент времени ta (фиг, 2д) осуществляется откл очение мультиплексором
11 сигнала первой приемной катушки 3 от входа резонансного усилителя 13. В момент времени17 микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема порта сигнал логической единицы Ug (фиг. 2е), что соответствует подключению мультиплексором 12 выходного сигнала второй приемной катушки 3 через предварительный усилитсль 10 к входу резонансного усилителя 13, С момен ra времени t7 по tto работа устройства аналогична описанной работе с момента тэ по tr. В момент времени ttp мультиплексором 12 отключается выходной сигнал второй приемной катушки 3, а в момент времени 1(фиг, 2ж) годключастся выходной сигнал третьей приемной катушки 3 к входу резонансного усилителя 13. По истечении момента времени tip осуществляется отключение выходного сигнала третьей приемной катушки 3 от входа резонансного усилителя 13. В момент времени t 18 от входа второго выходного усилителя 7 в момент времени авэо микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема вы1607775 ходного порта сигнал логической единицы 06 (фиг. 2г), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через третий выходной усилитель 8 к третьей катушке 1 возбуждения. Работа устройства с момента времени тзо до момента времени цз аналогична работе устройства с момента времени tg до момента времени t16. В моментвремени т4з селектор 5 отключает выходной сигнал операционного усилителя 18 от входа третьего выходного усилителя 8, тем самым от входа третьей возбуждающей катушки 1, С момента времени t44 до момента времени t46 микроЭВМ 16 осуществляет расчет углов p,tP,x, и координат X, Y,Z. С момента времени t46 до момента времени t47 осуществляется выдача информации на регистратор 17; После выполнения операции выдачи информации на регистратор 17 микроЭВМ 16 осуществляет операцию сравнения 0з=1 (фиг. 2а), если Уз=1, то с момента t46 начинается новый цикл. Если 0з=О, то работа устройства закончена. Формула изобретения 1. Устройство для преобразования движения головы человека в электрический сигнал, содержащее блок приемных катушек, который расположен на шлеме оператора и состоит иэ трех взаимно перпендикулярных катушек и соединен с входами предварительных усилителей, выходы которых соединены с одними входами мультиплексора, демодулятор, выход которого соединен с одним входом аналого-цифрового преобразователя, селектор, выходы которо5 го соединены с входами выходных усилителей, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входами микроЭВМ, выходы выходных усилителей соединены с блоком определяющих катушек, 10 состоящих из трех взаимно-перпендикулярных катушек, отличающееся тем, что„ с целью повышения точности преобразования путем использования обратной связи, в устройство введены блок дополнительных 15 катушек, резонансный усилитель, регистратор и операционный усилитель, один вход которого соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний и первым входом демодулятора, другие входы операци20 онного усилителя соединены с выходом блока дополнительных катушек, а выход с одним входом селектора, первый выход микроЭВМ соединен с другим входом мультиплексора, второй выход — с другим входом 25 селектора, третий выход — с другим входом АЦП, четвертый — с входом регистратора, выход мультиплексора соединен с входом резонансного усилителя, выход которого соединен с вторым входом демодулятора. 30 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок дополнительных катушек содержит три взаимно перпендикулярных катушки, расположенные на каркасе вместе с катушками в блоке передающих катушек. Составитель А,Сапко Редактор Л,Гратилло Техред M.Mîðãåèòàë Корректор М.Максимишинец Заказ 3573 Тираж 555 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
