Устройство для контроля работы оператора

 

Изобретение относится к системам контроля бдительности операторов и может быть использовано для повышения безопасности движения транспортных средств Цель изобретения - повышение точности устройства с расширением его функциональных возможностей и повышением надежности контроля состояния операторов. Устройство содержит физиологический датчик 1, узел 2 выделения фазической составляющей , формирователь-ограничитель 3. селектор 4 помех, логический узел 12, временной селектор 18, тактовый генератор 5, делитель 6 частоты, счетчик 13, дешифратор 19, триггер 2,1, формирователь 7 случайных чисел, элемент 23 задержки, преобразователь 9 кода, дешифратор 8, кнопочный пульт 10 оператора, логические элементы И 14- 17, логический элемент ИЛИ 20. Устройством контролируется не только потеря бдительности, но и стрессовое состояние оператора , что снижает возможность аварийных ситуаций в реальных условиях. 1 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЯТГ > (- i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (tO

3 (Я

О

О (21) 4648847/24 (22) 06.02.89 (46) 30.01.91. Бюл. М 4 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) М.А.Шевандин, А.М.Анненков, О.И.Грибков и Ю,Г,Спивак (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йв 997077, кл. G 09 В 9/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОПЕРАТОРА (57) Изобретение относится к системам контроля бдительности операторов и может быть использовано для повышения безопасности движения транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности Ж„, 1624500 А1 устройства с расширением его функциональных возможностей и повышением надежности контроля состояния операторов.

Устройство содержит физиологический датчик 1, узел 2 выделения фаэической составляющей, формирователь-ограничитель 3. селектор 4 помех, логический узел 12, временной селектор 18, тактовый генератор 5, делитель 6 частоты, счетчик 13, дешифратор

19, триггер 1, формирователь 7 случайных чисел, элемент 23 задержки, преобразователь 9 кода, дешифратор 8, кнопочный пульт

10 оператора, логические элемен ы И 1417, логический элемент ИЛИ 20. Устройством контролируется не только потеря бдительности, но и стрессовое состояние оператора, что снижает воэможность аварийных ситуаций в реальных условиях. 1 ил.

1624500

10

20

30

55

Изобретение относится к тренажорной технике, в частности к устройствам проверки бдительности оператора, например водителя транспортного средства.

Цель изобретения — повышение точности устройства с расширением его функциональных возможностей и повышением надежности контроля состояния оператора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит физиологический датчик 1, узел 2 выделения фазической составляющей, формирователь-ограничитель

3, селектор 4 помех, тактовый генератор 5, делитель 6 частоты, формирователь 7 случайных чисел, дешифратор 8, преобразователь 9 кода, пульт 10 оператора, индикатор

11, логический узел 12, счетчик 13, элементы

И 14-17, временной селектор 18, дешифратор 19, элемент ИЛИ 20, триггер 21, акустический сигнализатор 22, элемент 23 задержки, электропневматический клапан

24, формирователь 25 сигналов физиологического состояния оператора, блок 26 задания программы контроля, блок 27 предъявления информации, блок 28 контроля временных параметров, блок 29 анализа ошибок.

Устройство работает следующим образом.

Оператор одевает на пальцы физиологический датчик t, выполненный в виде раэрезных колец, и включает питание устройства. Связанный с датчиком 1 узел 2 выделяет фаэическую составляющую электрического сопротивления кожи. Усиленный сигнал узла 2 поступает на формировательограничитель 3, который срабатывает при жестко определенном егоуровне, формируя на своем выходе прямоугольный импульс фиксированной амплитуды, называемый в дальнейшем импульсом фазической составляющей. Далее импульсы поступают на селектор помех 4, пропускающий на выход лишь импульсы, длительность которых превышает 0 4 с.

Далее алгоритм работы устройства распадается на два направления. Одно контролирует снижение уровня бодрствования, а другое контролирует наступление состояния стресса, Первое направление работает так: с приходом каждого импульса узел 12 подает на вход селектора 18 сигнал установки нуля, Сигналы тактовой частоты генератора 5 поступают на информационный вход блока 28, Период следования тактовых сигналов и коэффициенты пересчета селектора

18 позволяют контролировать критическую величину межимпульсного интервала, а также обеспечивает величину задержки, соответствующую, например, реакции машиниста на свисток (около 3 с). При развитии дремотного состояния фазическая составляющая затухает и, следовательно, возрастает длительность межимпульсных интервалов, Если длительность межимпульсного интервала достигает критического значения, то состояние выходов селектора

18 изменяется и узел 12 разрывает цепь клапана 24. В ответ на предупредительный свисток машинист нажимает рукоятку бдительности, при этом узел 12 подает кратковременные сигналы установки нуля на селектор 18. Если рукоятка нажата рефлекторно, как это часто бывает, то фаэическая составляющая не восстанавливается и через 3 с цепь клапана 24 вновь размыкается.

Это вынуждает оператора к повторному нажатию рукоятки бдительности, Так продолжается, пока опера-,ор не активизируется, т.е. не восстановится временно сниэившаяся функция внимания. Если первый предупредительный свисток вызывает необходимую активизацию, появляется сигнал фазической составляющей. Узел 12 подает сигналы установки нуля. В результате после нажатия рукоятки цепь клапана 24 замыкается до следующего случая снижения уровня бодрствования .

Контроль наступления стрессового состояния протекает следующим образом.

Каждый импульс с фаэической составляющей фиксируется счетчиком 13, Информативным считается определенное число импульсов за определенное время, которое задается генератором 5 и делителем 6. С истечением заданного интервала времени счетчик 13 обнуляется. Если эа заданный интервал пришло критическое число импульсов фаэической составляющей, то с соответствующего выхода дешифратора 19 поступает сигнал "1". Критическое количество импульсов эа интервал времени для каждого оператора определяется экспериментально. Настройка на заданное количество импульсов производится подключением соответствующего выхода дешифратора 19 к входу триггера 21. B результате триггер 21 переключается, а высокий потенциал на его прямом выходе включает акустический сигнализатор 22 и останавливает формирователь 7. Установившееся число дешифрируется двоичнодесятичным дешифрато ром 8 и преобразуется преобразователем 9, а затем индицируется индикатором 11. Оператор услышав сигнал акустического сигнализатора 22 и считав цифру с индикатора 11, должен выполнить простейшую логическую операцию: добавить до считаной цифры чис1624500 психофизиологического состояния оператора.

Формула иЗобретения

Составитель А. Карлов

Редактор М, Келемеш Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Заказ 193 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101 ло, чтобы в сумме было "5". Для этого на кнопочном пульте 10 он нажимает соответствующую к ноп ку. Нажатая к ноп ка формирует "1".

Правильность нажатой кнопки проверяется логическими элементами И 14 — 17, связанными одними входами с кнопками, а другими — с выходами дешифратора 8, Если кнопка нажата верно, то с выхода логического элемента 20 сигнал устанавливает триггер 21 в нуль, а акустический сигнализатор 22 отключается.

Установлено, что человек в стрессовом состоянии не способен выполнить даже простой логической операции эа отведенное для этого время. Выдержку времени в устройстве задает элемент 23, связанный с прямым выходом триггера 21. Если оператор за отведенное время не успел набрать необходимую цифру или набрал ее неверно, то разрывается цепь клапана 24. Если же оператор находится в нормальном состоянии, то счетчик 13 не набирает критического числа импульсов и обнуляется. При этом триггер 21 на прямом выходе имеет низкий потенциал "0".

Таким образом, предложенное устройство контролирует не только снижение уровня бодрствования оператора (дремотное состояние, сон и др.) но и наступление стрессового состояния. В деятельности оператора можно выделить два наиболее опасных состояния: психологическая перегрузка и недогруженность полученной информации. Избыточность информации, экстремальные ситуации приводят к первому случаю. Так, зарегистрированы ошибочные действия операторов при ликвидации аварий на тяговых станциях энергосистем.

Данное устройство подает предупредительный сигнал только в зависимости от

Устройство для контроля работы оператора, содержащее пульт оператора, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы блока анализа ошибок, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам первой группы блока задания программы контроля, блок предъявления информации, акустический сигнализатор, счетчик, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, блок контроля временных параметров. один установочный вход которого является входом ответных действий оператора, а выход — одним выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены формирователь сигналов физиологического состояния оператора, один выход которого соединен с другим установочным входом блока контроля временных параметров, а другой выход — с информационным входом счетчика, делитель частоты, выход которого подключен к установочному входу счетчика, тактовый генератор, выход которого соединен с информационным входом блока контроля временных параметров и входом делителя частоты, элемент задержки, выход которого является другим выходом устройства, и триггер. единичный вход которого подключен к одному из выходов дешифратора, нулевой вход — к выходу блока анализа ошибок, а выход — к входам акустического сигнализатора, элемента задержки и блока задания программы контроля, выходы второй группы которого соединены с соответствующими входами блока предьявления информации.