Устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проведении психофизических исследований, профессиональном отборе и тренировке операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем выработки навыка (реакции) на движущийся объект. Устройство содержит генератор 1 (тактовых импульсов), формирователь 2 двоичных кодов (натурального ряда), формирователь 3 двоичных кодов (длины пути), блок 4 предъявления информации, блок 5 сравнения, формирователь импульсов (управления), блок 7 определения интервала времени, блок 8 определения задержанных ответов, блок 9 регистрации (фиксации результатов), генератор 10 (временных меток) и блок 11 ввода ответа. Устройство позволяет вырабатывать у обучаемого (испытуемого) способность оценивать текущую ситуацию определять реакцию на движущийся объект, сигналом для моторного действия на который является выбор времени достижения объектом некоторой заданной точки. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4904731/24 (22) 24.01.91 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (72) Н.И.Кудряшов, А,В.Карлов, В.А.Кирюхин и В.В.Мухортов (56).Авторское свидетельство СССР

М 1667140, кл, G 09 B 9/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ. СЕНСОМОТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано.при проведении психофизических исследований, профессиональном отборе и тренировке операторов, Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства путем выработки навыка (реакции) на движущийся объект. Ус-

ЯХ 1783569 А1

2 тройство содержит генератор 1 (тактовых импульсов), фсрмирователь 2 двоичных кодов (натурального ряда), формирователь 3 двойчных кодов (длины пути), блок 4 предьявления информации, блок 5 сравнения, формирователь импульсов (управления), блок 7 определения интервала времени, блок 8 определения задержанных ответов, блок 9 регистрации (фиксации результатов), генератор 10 (временных меток) и блок 11 ввода ответа. Устройство позволяет вырабатывать у обучаемого (испытуемого) способно с ть .оценивать текущую ситуацию определять реакцию на движущийся объект, сигналом для моторного действия на который является выбор времени достижения объектом некоторой заданной точки. 2 з.п. ф -лы, 9 ил.

1783569

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проведении психофизических исследований, профессиональном отборе и тренировке операторов.

Известно устройство для оценки сенсомоторной деятельности обучаемого, содержащее блок ввода ответных действий оператора, блок задания программы контроля, элемент И, триггер, коммутатор, четыре счетчика, формирователь импульсов; переключатель и генератор временных меток. Это устройство не позволяет оценить навыки перцептивно-моторных действий.

Известно устройство для оценки сенсомоторной деятельности, содержащее блок задания программы контроля, блок ввода ответных действий оператора, генератор временных меток, коммутатор, генератор случайнйх импульсов, элемент запрета И, триггер, ключ, переключатель, четыре счетчика, генератор звуковой частоты и блок индикации. Это устройство фиксирует время реакции при плановой и случайной предупредительной командах, "Наиболее близким к изобретению является устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора, содержащее блок ввода ответных действий оператора, формирователь двоичных кодов букв, формирователь двоичных кодов цифр, генератор тактовых импульсов, блок предъявления информации, формирователь случайных импульсов, блок управления предъявлением цифрового импульса и блок фиксации результатов, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами блока предъявления информации, третий выход — с третьим входом формирователя двоичных кодов, букв, первый и второй входы — с выходами формирователей двоичных кодов букв и цифр соответственно; третий вход — с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, а четвертый вход —. с выходом формирователя случайных импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока ввода ответных действий оператора, а групповой выход — к групповому входу блбка управления предьявлением цифрового сигнала, выход которого соединен с управляющйми входами формирователей двоичных кодов букв и цифр, информационные входы которых связаны с выходами блока управления предъявлением цифрового сигнала и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, а групповые выходы — к соответствующим групповым входам блока предъявления информации.

25 выходам второго формирователя двоичных кодов, а первый и второй выходы — к инфор40 мационным входам .соответственно блока

50

Однако данное устройство не позволяет вырабатывать навык (реакцию) на движущийся объект, сигналом для моторного действия (ответа) на который является выбор времени достижения объектом некоторой заданной точки, что сужает его дидактические возможности, Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем выработки навыка (реакции) на движущийся объект, сигналом для моторного действия (ответа) на который является выбор времени достижения объектом некоторой заданной точки, Устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора содержит блок ввода ответа, первый и второй формирователи двоичных кодов, первый генератор, блок предъявления информации, блок регистрации и формирователь импульсов, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих фор-. мирователей двоичных кодов, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока предъявления информации. Для достижения постав- . ленной цели в это устройство введены блоки определения интервала времени и задержанных ответов, блок сравнения и второй генератор, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения. информационные входы первой группы которого .пбдключены к соответствующим входам формирователя импульсов и соответствующим выходам первого формирователя двоичных кодов, информационные входы второй группы — к соответствующим определения задержанных ответов и блока определения интервала времени, первый и второй информационные выходы, которого соединены с соответствующими входами блока регистрации, а управляющий выходс входом останова первого генератора и является первым выходом устройства. Тактовый вход формирователя импульсов. соединен с выходом первого генератора, а третий вйход — с входом запуска первого генератора, управляющим входом блока предъявления информации и является вторым выходом устройства. Выход блока ввода ответа подключен к управляющим входам формирователя импульсов, блоков определения интервала времени и задержанных ответов и входу запуска второго генератора, вход останОва которого соединен с выходом блока определения задержачных ответов. Формирователь импульсов содер1783569 жит первый элемент И, первый элемент запрета, выход которого является первым выходом формирователя, второй элемент запрета; выход которого является вторым выходом формирователя, а информацион- 5 ный вход подключен к выходу первого элемента запрета, второй элемент И, входы которого являются соответствующими информационными входами формирователя, 10 третий элемент запрета, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, триггер, нулевой вход которого подключен к выходу первого элемента И, а .единичный вход- к выходутретьего элемента запрета, элемент задержки, вход которого соединен с выходом триггера, а выходс управляющим входом первого элемента запрета, и элемент ИЛИ, выход которого является третьим выходом формирователя, 20 один вход- соединен с выходом триггера, а другой вход- с управляющими входами второго и третьего элементов запрета, одним входом первого элемента И и является управляющим входом формирователя. При этом информационный вход первого зле- 25 мента запрета и другой вход первого эле- " мента являются тактовым входом — формирователя. Блок определения интервала времени содержит счетчик, элемент И, 30 формирователь одиночных импульсов, выход которого подключен к одному входу элемента И и входу счетчика,.выход которого является управляющим выходом блока, и элемент запрета, информационный вход которого является соответствующим входом 35 блока. Управляющий вход соединен с входом формирователя одийочных импульсов и является соответствующим входом блока, а выход является первым информационным ная схема формирователей двоичного кода; 45 на фиг, 3 — то же, блока предъявления информации. на фиг. 4- то же, формирователя импульсов; на фиг. 5 — то же, блока определения интервала времени; на фиг, 6 — то же, блока определенйя задержанных ответов; 50 на фиг. 7-то же, блока регистрации; на фиг.

8 — то же, блока сравнения; на фиг. 9— временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для оценки сенсомоторной 55 деятельности оператора содержит генератор 1 (тактовых импульсов), формирователь

2 двоичных кодов (натурального ряда цифр), формирователь Здвоичных кодов(длины пути). блок 4 предъявления информации, блок выходом блока и подключен к другому входу 40 элемента И, выход которого является вторым информационным выходом блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональ- .

5 сравнения, формирователь 6 импульсов (управления), блок 7 определения интервала времени, блок 8 определения задержанных ответов, блок 9 регистрации (фиксации ре. зультатов), генератор 10 (временных меток) и блок 11 ввода ответа со схемными соединениями, описанными выше и в формуле.

Формирователь 2 (3) содержит генератор 12 псевдослучайной последовательности импульсов (четырехразрядный) и шифратор 13, Блок 4 содержит преобразователи 14, 15 кодов и индикатора 16, 17.

Формирователь 6 содержит элементы 18, 19 и 20 запрета, триггер 21, элементы 22 и 23

И, элемент 24 ИЛИ и элемент 25 задержки.

Блок 7 включает формирователь 26 одиночных (коротких) импульсов, счетчик 27 (числа циклов с предварительной установкой), элемент 28 запрета и элемент 29 И. Блок 8 содержит элемент 30 И, элемент 31 запрета, элемент 32 ИЛИ и счетчик 33 (числа задер>KBHHblx интервалов). Блок 9 имеет счетчик

34 (времени интервалов до встречи) и счетчик 35 (числа интервалов до встречи). Блок 5 включает элементы 361 — 364, 371 — 374 И, элементы 38> — 384 Исключающее ИЛИ-НЕ, элементы 39, 40 И, элемент 41 задержки и элемент 42 запрета.

Устройство работает следующим образом. Предварительно счетчик 27 в зависимости от решаемой.. задачи (проверка или тренировка) устанавливают в соответствующее положение, например 50 (на фиг, не показа но). -:

Включают питание. Импульс с выхода потенциальйого одновибратора (не показан) устанавливает триггер 21 в нулевое положение (см. фиг. 9а) и поступает на вход генератора 1, запустив последний (см. фиг.

96). Тактовый импульс с выхода генератора

1 поступает, через элемент 18 на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента 25, на информационный вход элемента 19 и вход генератора 12, вызвав появление на его выходах псевдослучайной последовательности импульсов, которые йодаются на,входы шифратора 13, сформировав на выходах по следнего двоичный код, который прикладывается к входам йреобразователя 14 к входам элемента 23 И и к первым входам элементов 36 И. Одновременно импульс с выхода элемента 19 на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода кнопки блока 11, поступает на вход генератора 12, вызвав появление на его выходах псевдослучайной последовательности импульсов, которые подаются на входы шифратора 13, сформировав на выходах последнего двоичный код, который прикла1783569 дывается к входам преобразователя 15 и к первым входам элементов 37 И. Преобразователи 14 и 15 преобразуют двоичный код в семисегментный код, который подается на индикаторы 16 и 17 соответственно.

При появлении двоичной комбинации

"111" (четырех единиц) на входах элемента

23 И, на выходе последнего появится единичный потенциал (см. фиг, 9в), который, через информационный вход элемента 20, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода кнопки блока 11, поступает на вход триггера 21, вызвав появление на его выходе единичного потенциала, Единичный потенциал с выхода триггера

21 прикладывается к входу элемента 25, и через элемент ИЛИ 24 — к входам индикаторов 16 и 17, высветив на индикаторе 17, например, цифру "5", указывающую на место "встречи" — отпускание кнопки блока 11 при последующем предъявлении натурального ряда и к входу транспаранта "Цикл" (позиция на чертеже отсутствует), засветив последний. Свечение транспаранта "Цикл" предписывает испытуемому (обучаемому) нажать кнопку блока 11 для последующего ответа, Задержанный импульс (см. фиг. 9г) с выхода элемента 25 (время задержки равно длительности тактового импульса) поступает на управляющий вход элемента 18, забло-. кировав его выход..

При нажатии обучаемым кнопки блока

11 импульс с ее выхода (см. фиг, 9д) включает генератор 10 (см, фиг. 9е), поступает на управляющие входы элементов 19 и 20, заблокировав их выходы, на вход элемента 24

ИЛИ, предотвратив отключение индикаторов 16 и 17 и транспаранта "Цикл", на вход элемента 28, заблокировав поступление временных меток с выхода элемента 42 запрета, и на вход элемента 22 И.

Очередной тактовый импульс, поданный на вход элемента 22 И, появится на его выходе (cM. фиг. 9ж), Импульс с выхода элемента 22 И поступает на вход триггера 21, переведя последний в нулевое положение (см. фиг. 9а) и сняв блокировку (см. фиг, 9г) с элемента 18 (с учетом времени задержки).

Следующий тактовый импульс (см, фиг.

9б), через элемент 18, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента 25 (см. фиг. 9г) поступает на информационный вход элемента 19, но дальше не пройдет, так как, на его управляющий вход с выхода кнопки блока 11 (см. фиг. 9д) подан единичный потенциал, а на вход генератора 12, вызвав появление на его выходах псевдослучайной последовательности импульсов, а на вь ходах шифратора 13— двоичной комбинации "0000", которая прикладывается к входам элемента 23, и преобразователя 14, обеспечив появление на индикаторе 16 первой цифры натурального ряда — "0" (нуля).

При поступлении следующего тактового импульса (см. фиг. 9б) на выходе шифратора

13 сформируется двоичная комбинация

"0001", которая прикладывается к входу преобразователя 14 и вызывает появление на индикаторе 16 второй цифры натурального ряда "-.1" и т.д. Последующая работа элементов устройства аналогична вышеопи10 санному

После высвечивания цифры "4" натурального ряда (в данном примере), обучаемый должен выбрать момент времени отпускания кнопки блока 11 — минимальный

15 разрыв перед высвечиванием цифры "5" на индикаторе 16, 20

При отпускании кнопки блока 11 высвечивание транспаранта "Цикл" и индикаторов 16 и 17 прекращается, на управляющий вход элемента 28 подается нулевой потенциал, снимается блокировка с блока 5, Временные метки с выхода генератора 10, 25 поступающие на вход считывания (опроса) блока 5, на вторые входы элементов 36 "37

И и вход элемента 41, задержка которого

30 равна сумме времени срабатывания элементов 36 (37), 38 и 39- появляются на выходе элемента 42, так как двоичные комбинации, приложенные к первым входам элементов 36 и 37 И различны.

Задний фронт импульса с выхода кнопки 11, приложенный к входу формирователя

26, вызывает появление на его выходе коПоявление на входе элемента 29 И временной метки, обеспечит ее прохождение в счетчик 35, зафиксировав наличие.интервала перед "встречей".

При поступлении цифры "5" (ее двоичной комбинации на входы элементов 36 И, к обеим групповым входам элементов 36, 37

И оказываются приложенными идентичные двоичные комбинации — подача временных

45 меток с выхода блока 5 прекращается. Счетчик 34 зафиксирует интервал времени от отпускания кнопки блока 11 до "встречи"— появление цифры "5" натурального ряда.

Появившаяся временная метка на выходе элемента 40 И через элемент 31, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода кнопки блока 11, и элемент 32 ИЛИ, поступит на вход генератора

10, выключив последний (см, фиг. 9е), роткого импульса (см, фиг. 9з), длительность . которого равна периоду временной метки (1

40 мс), который поступает на элемент 29 И, 1783569

Если испытуемый верно определив место "встречи", но задержался с отпусканием кнопки блока 11, то появившаяся на выходе элемента 40 И временная метка, через элемент 30. И подается на вход элемента 32

ИЛИ и на вход счетчика 33, зафиксировав задержанный интервал (см, фиг. 9и); Импульс временной метки с выхода элемента

32 ИЛИ поступает на вход генератора 10 и выключает его, При засвечивании транспаранта "Цикл" и появлении на индикаторе 17 следующей цифры места "встречи" обучаемый снова нажимает кнопку блока 11. Работа элементов

10

15 аналогична описанному выше

После предъявления пятидесятого цикла; на выходе счетчика 27 появится ййпульс (единичный импульс), который поступает на чертеже не указана), засвечивание которого предупреждает обучаемого (испытуемого) об окончании тренировки (проверки).

Использование изобретения в устройствах для обучения и профессионального 25 отбора операторов расширяет дидактические возможности позволяет определить способность испытуемого (обучаемого) к оценке текущей ситуации с последующей выработкой навыка (реакции) на Движущий30 ся объект, сигналом для моторного действия (ответа) на который является выбор времени достижения соответствующим объектом, в данном случае последующим предъявлением цифры натурального ряда, соответствующей случайной заданной цифре, определяющей место "встречи", достижение заданной точки, при этом отрабатывается точность ответа без торопливости.

Формула изобретения.

1. Устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора, содержащее блок ввода ответа, первый и второй формирователи двоичных кодов, первый генера40 тор, блок предъявления информации, блок регистрации и формирователь импульсов, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих формирователей двоичных кодов, 50 выходы которых подключены к соответствующим информационнцм входам блока предъявления информации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, и

55 него введены блоки определения интервала времени и задержанных ответов, блок сравнения и второй генератор, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения, информационные входы первой группы которого подключены к соответствувход генератора 1, выключив последний, и на вход транспаранта "Конец" (позиция на 20 ющим входам формирователя иMïóftbсоl3 и соответствующим выходам первого формирователя двоичных кодов, информационные входы второй группы — к соответствующ ".м выходам второго формирователя двоичных кодов, а первый и второй выходы — к информационным входам соответственно блока определения задержанных ответов и блока определения интервала времени, первый и второй информационные выходы которого соединены с соответствующими входами блока регистрации, а управляющий выход— с входом останова первого генератора и является первым выходом устройства, тактовый вход формирователя импульсов соединен с выходом первого генератора, а третий выход — с входом запуска первого генератора, управляющим входом блока предъявления информации и является вторым выходом устройства, выход блока ввода ответа подключен к управляющим входам формирователя импульсов, блоков определения интервала времени и задержанных ответов и входу запуска второго генератора. вход останова которого соединен с выходом блока определения задержанных ответов.

2. Устройство. по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь импульсов содержит йервый элемент И, первый элемент запрета, выход которого является первым выходом формирователя, второй элемент запрета, выход которого является вторым выходом формирователя, а информационный вход подключен к выходу первого элемента запрета, второй элемент И. входы которого являются соответствующими информационными входами формирователя, третий элемент запрета, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, триггер, нулевой вход которого подключен к выходу первого элемента И, а единичный вход- к выходу третьего элемента запрета, элемент задержки, вход которого соединен с выходом триггера, а выход- с управляющим входом первого элемента запрета, и элемент ИЛИ, выход которого является третьим выходом формирователя, один вход соединен с выходом триггера, а другой вход — с управляющими входами второго и третьего элементов запрета, одним входом первого элемента И и является управляющим входом формирователя, при этом информационный вход первого элемента запрета и другой вход первого элемента являются тактовым входом формирователя, 3. Устройствопо и, 1, отл и чаю щеес я тем, что блок определения интервала времени содержит счетчик, элемент И, формирователь одиночных импульсов, выход которого подключен к одному входу элемен1783569

1с та И и входу счетчика, выход которого является управляющим выходом блока, и элемент запрета, информационный вход которого является соответствующим" входом блока, управляющий вход соединен с входом формирователя одиночных ймпульсов и является соответствующим входом блока, а выход является первым информационным выходом блока и подключен к другому входу элемента И, выход которого

5 является вторым информационным выходом блока.

1783569

i(t i 1

Редактор

Заказ 4519 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

Г

I :оставитель О.Болдырев

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А.Козориз