Устройство для психофизиологических исследований

Устройство для психофизиологических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения психофизиоло гических исследований водителей транспортных средств Сущность: в состав устройства вводятся блок 3 подсчета импульсов , блок 2 анализа и формирования импульсов счета, а также блок 7 управления, при этом появляется вЪзможность производить исследования как в стационарных условиях (на стоянке), так и во время движения транспортного средства Устройство содержит ключ датчика 1, блок 2 анализа и формирования импульсов счета, блок 3 подсчета импульсов, блок 4 памяти, дешифратор 5, индикатор 6, причем блоки 1-6 образуют один канал устройства, а все устройство содержит (т - 1) независимых один от другого каналов и блок 7 управления . 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (/. ;, %:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ---".4 Ф2- Ъ:» е Ь

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4891850/14 (22) 17.12,90 (46) 15.12.92. Бюл. № 46 (71) Курский политехнический институт (72) А;Л. Овчинников, В.В. Плотников. Н,А, Кореневский и Л.К. Овчинников (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1544371, кл. А 61 В 5/16, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Использование, изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения психофизиологических исследований водителей транспортных средств. Сущность: в состав,м . Ж 1780717 А1 устройства вводятся блок 3 подсчета импульсов, блок 2 анализа и формирования импульсов счета, а также блок 7 управления, при этом появляется возможность производить исследования каx""в стационарных условиях(на стоянке), так и во время движения транспортного средства. Устройство содержит ключ датчика 1, блок 2 анализа и формирования импульсов счета, блок 3 подсчета импульсов, блох 4 памяти, дешифратор 5, индйкатор 6, причем блоки 1 — 6 образуют один канал устройства, а все устройство соде ржйт (m — 1) независимых один от другого кайалов и блок 7 управления. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1780717

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для психофизиологических исследований и предназначено для определения трудовых нагрузок водителей транспортных средств при решении вопросов физиологии и гигиены труда.

Известен способ определения профессиональных характеристик оператора и устройство для его осуществления, которое содержит лабиринт, датчик стартфинишной позиции, датчики направления движения, датчики тупиков, шарик, блок датчиков, коммутатор, -анализатор состояния датчиков, вычислитель и регистратор. Указанное устройство очень сложно по конструкции и не может быть использовано для психофизиологических исследований на движущемся транспортном средстве.

Известно также устройство для психофизиологических исследований, содержащее таймер, соединенный программный блок, блок предъявления раздражителей, блок датчиков, анализатор, арифметический блок, регистр памяти, сдвигающий регистр, пороговый элемент, Данное устройство также сложно по конструкции и не может быть использовано для определения трудовых нагрузок водителей транспортных средств в реальных производственных условиях. Его недостатком является и то, что использование устройства предполагает трудоемкое предварительное определение для каждого испытуемого индивидуального темпа предъявленйя сигналов, который заведомо ниже индивидуального предельного темпа.

Наиболее близким по технической сути к настоя щему изобретению и принятым за прототип является. устройство, содержащее пульт испытуемого. блок управления и регистрации, блок памяти, дешифратор. индикатор.

Йедостатком прототипа является ограниченная область применения gñòðîéñòâà.

Целью изобретения является расширение области применения устройства при его использовании для определения трудовых нагрузок водителей транспортнйх средств в реальных производственных условиях.

Поставленная цель достигается тем; что датчики каждого канала устройства связаны. с органами управления транспортного средства; сигналы, поступающие от датчиков. анализируются, выделяются согласно условиям функционирования устройства, . подсчитываются за определенные промежутки аремени и записываются в память устройства. Конструкция устройства при этом позволяет его использование в условичх толчков и вибраций, возникающих при движении транспортного средства.

Достижение поставленной цели обеспечивается совокупностьк1 признаков, изложенных в формуле изобретения.

Существенными отличительными признаками в этой совокупности являются блок подсчета импульсов, блок анализа и формирования импульсов счета и блок управления, Введение в состав устройства блока подсчета импульсов позволяет производить суммирование общего количества выделенных импульсов за определенный промежуток времени; наличие блока анализа и формирования импульсов счета позволяет выделять импульсы, соответствующие сигналам требуемой длительности от датчика, а наличие блока управления позволяет обессхема устройства; на фиг. 2.— схема блока подсчета импульсов; на фиг. 3 — ключ датчика и схема блока анализа и формирования импульсов счета; на фиг. 4 — временные ди25 аграммы работы блока анализа и формирования импульсов счета, в табл,1 — закон функционирования однавибраторов; на фиг. 5 — схема блока управления, Устройство (см. фиг. 1) содержит ключ

30 датчика 1, подключенный ко входу блока 2 анализа и формирования импульсов счета, выход которого соединен с суммирующим входом блока 3 подсчета импульсов, а группа его выходов подключена к группе первых входов блока 4 памяти; группа выходов которого подключена к группе входов дешифратора 5, а группа выходов дешифратора 5

40 подключена к группе входов индикатора 6, причем блоки 1-6 образуют один канал устройства (acего устройство содержит m независимых один от другого каналов), а также блок 7 управления, выхбд обнуления которого. соединен со входами обнуления блоков

3 подсчета импульсов, группа выходов задания адреса подключена к группе вторых входов блока памяти, а выход записи — к третьим входам блоков памяти.

Блок 3 подсчета импульсов (см. фиг. 2) содержит k двоично-десятичных счетчиков

8, соединенных последовательно, где k— количество десятичных разрядов, используемых в канале.

Блок 2 анализа и формирования импульсов счета (см. фиг. 3) содержит триггер 9, с первых по четвертые конденсаторы и резисторы 10, 15, 17, 21 и 12, 14, 18. 22 соответственно, диод 11, таймер 13, первый 16 и второй 20 одновибраторы и элемент И 19.

20 печить работу всего устройства по требуемому алгоритму.

На фиг. 1 изображена функциональная

1780717

Блок 7 управления (см. фиг. 5) содержит кварцованный . генерато и ямо г мера (см, фиг. 4е) в том случае, если длительимп льсов 2

ый генератор прямоугольных ность высокого уровня сигнала у 3, с первого по третий переклю- ном выходе тригге а 9 б ет ла на инверсчатели Пуск начальная yc (НУ «ью 4 тановка (). равна времени t ((см, фиг. 4Ь . пошаговый режим ("ШАГ"), 25, 29, 28 со т- о а ветственно, с первого по шестой элементы б . ет соот- 5 На прямом выходе одновиб ато а 16 р ора 6

И вЂ” 24, 26, 32 34 36 удет сформирован импульс счета сигналов

6. 40 соответственно. с от датчика (см. фиг. 4,) в том сл чае, первого по четвертый триггеры 27, 28 39 44

ы... длительность высокого ровня сигнала соответственно, первый и второй счетчики ин

30 35 счетчики инверсном выходе триггера 9 будет больше ни и. ак ра отает блок 2 анализа и соответственно, с первого по третий 10 времени t . Т б формирователи импульсов 31, 33, 37 соот- формирова ормирования импульсов счета. Импульсы ветственно, дешифратор 41, с первого по счета с выхо а бл 2 выхода лока поступают на суммид лока подсчета импульсов, р н дцатыи токоограничивающие рези- рующий вход блока 3 стары и светодиоды 42 и 43 соответственно. котар котарыи выдает с выходов групп двоичнолок представляет собой механиче- 15 десятичных счетчиков сигналы н четчиков сигналы на группы первых входов блока 4 памяти, с групп выУстройство работает следующим абра-, ходов которо дов которого сигналы поступают на групзом, В исходном состоянии (при отсутствии пы вход б 5 входов лока дешифраторов и далее с

45 (см. иг. 3 замкн т на сигнала от датчика) у механического ключа групп в б

" пп выходов лока 5 на группы входов (см. фиг. 3) замкнут на шину нулевого 20 блока 6 десятичных индикаторов. потенциала верхний контакт, если же поступает сигнал от датчика, то на время дейст- Блок 7 управления ос

no ynpaane осущ стал ю ynpas;, на шину нулевого ление работой всех m каналов устройства. потенциала замыкается нижний контакт Перед началом б м ра оты нажимают переклюключа, а верхний размыкается, далее, при 25 чатель 29 "НУ",, что приводит к установке в отсутствии сигнала от датчика, ключ возвра- нулевое состо стояние (низкий потенциал на щается в исходное состояние, прямом выходе) триггера 28 (этого достаточто ы импульсы с выхода гечеерхний и нижний контакты механиче- но для того, чтобы имп л ы ского ключа связаны с прямым и инверсным: ратора 23 не проходили через элемент И 24 входамитриггера9соответственно. В зави- 30 на вход с-е 30). б с-. тчика ), о нулению счетчика симости от того, верхний или нижний кон- 35, что приводит к установк такт ключа 45 б ет замкн ит к установке на группе его удет замкнут на шину четырех выходов нулевого адреса (А1, А2, — это вызывает установку низкого нулевого потенциала, сигналы на прямом и АЗ,А4 =О), а это вызывает т в м выходе дешифратора инверсном выходах триггера 9 будут иметь потенциала напервом вых ф вид, представленный на фиг. 4, а, Ь соответ- 35 41 со свечением первого светодиода 43, соственно. Сигнал с прямого выходатриггерз ответствующего первому временному инпроходитчерезпомехозащитную цепочку, тервалу, продолжительностъ которого составленную из конденсатора 10, диода и определяется от начала работы счетчика 30 резистора11 и 12 соответственно и подклю- после его обнуления и до момента появлеченную к шине положительного потенциа- 40 ния импульса на его выхо е, к ла, в результате на первый вход таймера 13 деляется коэффициентом пересчета этого удет поступать укороченный помехоза- счетчика; этот же нулевой а рес (А1, А2, АЗ, щитной цепочкой сигнал(фиг.4с). А4) поступает на группы адресных входов

Подбором номиналов резистора 14 и блоков памяти в m каналах, После этого конденсатора 15, служащих времязадаю- 45 устройство готово к работе. Далее нажимащими элементами таймера и связанных с ют переключатель 25 "Пуск". Зто приводит его времязадающим входом, устанавлиеа- к тому, что триггеры 27 и 28 соответственно ется пороговое время (t>), в течение которо- будут установлены в единичное состояние, го на выходе таймера t3 после eto запуска а триггер 44 — в нулевое, при этом элемент присутствует высокий потенциал(при.отсут- 50 И 24 будет пропускать импульсы с выхода ствии сигнала сброса на втором входе тай- генератора 23 на вход счетчика 30. Ког а счетчик 30 досчитает до значения, при коточетчика . огда

Втабл.1представлензаконфункциояи- ром появится имйульс на его выходе,. по рования одновибраторов 16 и 20. При помо- .этому импульсу формирователи Ф1, Ф2,. щи времязадающих конденсаторов и 55 ФЗ. соединенные последовательно, сфоррезисторов 17, 21 и 18, 22 соответственно, мируют импульсы, которые появятся тоже устанавливается длительность импульоов, последовательно на их выходах, причем формируемых на выходах одновибраторов. каждый последующий импульс появиа инверсном выходе одновибратора ся только после окончания предыдуше20 будет сформирован импульс сброса тай- го., по его заднему фронту. Так, импульс

1780717

20

50 на выходе формирователя Ф1 (сигнал W на выходе блока 7) приведет к тому, что будет произведена запись в блоки 4 памяти содержимого блоков 3 подсчета импульсов в m каналах и установка в нулевое состояние триггера 27, что запретит поступление на вход счетчика 30 импульсов с выхода генератора 23, Импульс на выходе Формирователя Ф2 вызовет по сигналу R на выходе блока 7 обнуление блоков 3 подсчета импульсов в m каналах. обнуление счетчика 30, увеличение на единицу содержимого счетчика 35, что вызовет изменение адреса (А1, А2, А3, А4), поступающего с группы адресных выходов. блока 7 на группы адресных входов блоков 4 памяти в rn каналах, а также погаснет светодиод, связанный через резистор с первым выходом дешифратора 41, и засветится светодиод, связанный через резистор со вторым выходом дешифратора 41, а это уже соответствует отсчету блоком 7 управления второго временного интервала работы устройства, и т.д. Количество временных интервалов работы устройства (общий цикл работы устройства) определяется 25 тем, к какому из выходов дешифратора 41 будут подключены прямой вход триггера 44 и второй вход элемента И 34. Появление импульса на выходе формирователя ФЗ вы-. зовет установку в единичное состояние 30 триггера 27, что опять разрешит прохождение на вход счетчика 30 импульсов с выхода генератора 23, при этом начнется отсчет следующего по порядку временного интервала работы устройства. После того, как ус- 35 тройство отработало в течение всех временных интервалов, на последнем задействованном выходе дешифратора 41 (в данном случае тринадцатый выход) появляется потенциал низкого уровня, это вызывает установку в единичное состояние триггера 44, что запрещает поступление импульсов на вход счетчика 30 с выхода генератора 23 и вызывает свечение тринадцатого светодиода 43 (" Стоп" ), означающего конец отсчета временных интервалов работы устройства, т.е. это свидетельствует об окончании общего цикла работы устройства, происходит обнуление счетчика 35 с установкой на группе его адресных выходов Л1, А2, АЗ, А4 нулевого адреса для блоков 4 памяти и дешифратора

41, далее появляетсл низкий уровень потенциала на первом выходе дешифратора 41, что, в свою очередь, вызывает свечение первого светодиода 43. На этом работа устройства заканчивается, Для того, чтобы прочитать содержимое блоков 4 памяти по всем адоесам, определяемым адресными входами А1, А2, AÇ, А4 (куда ранее заносилась информация в течение каждого порядкового временного интервала за полный цикл работы устройства), необходимо последовательно нажимать переключатель 38 "Шаг" пошагового режима просмотра содержимого блоков 4 памяти.

При этом, в зависимости от того, какой по порядку из светодиодов 43 будет светиться, можно определить, к какому порядковому временному интервалу относится содержимое блоков 4 памяти, высвечиваемое на блоках 6 индикации для каждого из m каналов устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для психофизиологических исследований, содержащее канал, состоящий из ключа датчика, блока памяти, блока дешифрации и блока индикации, причем выходы блока памяти соединены с входами блока дешифрации, выходы которого соединены с входами блока индикации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены m — 1 каналов, каждый из которых содержит блок подсчета импульсов и блок анализа и формирования импульсов счета, а также блок управления, первый выход которого соединен с первыми входами блоков подсчета импульсов, вторые входы которых соединены с выходами блоков анализа и формирования импульсов счета, входы которых соединены с выходами ключей датчиков, а группы выходов блоков подсчета импульсов соединены .с первыми входами блоков памяти, вторые входы которых соединены с вторыми выходами блока управления, третий выход которого соединен с третьими входами блоков памяти.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок подсчета импульсов содержит К счетчиков, группа выходов каждого из которых соединена с группой выходов блока, причем старший выход каждого предыду щего по порядку счетчика соединен с первым входом последующего счетчика, первый вход первого счетчика соединен с первым входом блока, а вторые входы счетчиков соединены с вторым входом блока.

3, Устройство по и, 1, отл ича ю щеес я тем, что блок анализа и формирования импульсов счета содержит триггер. первые, вторые; третьи и четвертые конденсаторы и резисторы соответственно, диод, таймер, первый и второй одновибраторы, а также элемент И, причем прямой и инверсный входы триггера соединены с первым и вторым входами блока соответственно, прямой выход триггера через первый конденсатор со1780717

73& 1 д- 4|сами пот еициал

Я- лрямой Выгод

4 - -Унй ) сньш ЫОд единен с первым входом таймера и анодом диода. зашунтировэнного первым резистором, катод диода соединен с шиной положительного потенциала, а через второй, третий и четвертый резисторы — с вторым входом таймера, с первыми входами первого и второго одновибраторов соответственно, которые через второй, третий и четвертый конденсаторы связаны с шиной нулевого потенциала, с вторыми входами первого и второго одновибраторов соответственно, третий вход первого одновибратора соединен с четвертым входом второго одновибратора, с выходом таймера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера и третьим входом второго одновибратора, а выход элемента И вЂ” с четвертым входом первого одновибратора, прямой выход которого связан с выходом блока. инверсный выход второго одновибрэторэ соединен с третьим входом таймера.

4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит генератор, первый, второй и третий переключатели, первый-шестой элементы И, первый-четвертый трип еры, первый и второй счетчики, первый, второй и третий формирователи импульсов, дешифратор, тринадцать светодиодов и резисторов соотs8TcTB8Hko, причем выход генератора соединен с первым входом первого элемента И. второй и третий входы которого соединены с прямыми выходами первого и второго триггеров соответственно, его четвертый, вход соединен с инверсным выходом четвертого триггера и через тринадцатые резистор и светодиод; включенные последовательно, с шиной положительного потенциала, а выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным входом второго триггера, с вторым переключателем, соединенным с шиной нулевого потенциала, с первыми входами четвертого и пятого

5 элементов И соответственно. а его второй вход соединен с выходом и входом второго и третьего формирователей соответственно. с вторым и первым входами пятого и шестого элементов И соответственно, первый пе10 реключатель, соединенный с шиной нулевого потенциала и с прямым и инверсным входами второго и четвертого тригге.ров соответственнО, э также с первым входом второго элемента И, выход которого

15 соединен с прямым входом первого триггера, инверсный вход которого соединен с выходом и входом первого и второго формирователей соответственно, а также с первым выходом блока, выход пятого элемента

20 И соединен с вторым выходом блока, выход первого счетчика соединен с входом первого формирователя, выход третьего формирователя соединен с вторым входом второго элемента И, прямой и инверсный входы

25 третьего триггера соединены с шиной нулевого потенциала и контактами третьего переключателя соответственно, а его прямой выход соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с пер30 вым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с прямым входом четвертого триггера и с тринадцатым выходом дешифратора, груп35 па выходов с первого по двенадцатый которого через группу последовательно соединенных резисторов и светодиода соответственно соединены с шиной положительного потенциала, а его группа входов с

40 первого по четвертый соединена с группами одноименных выходов второго счетчика и третьих выходов блока соответственно.

°

°

1

Л

Г ,1 780717

1780717

Составитель А. Овчинников

Техред М.Моргентал . Корректор M. Андрущенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород; ул.ГФтарина, 101

Заказ. 4227 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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