УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ОПЕРАТОРА Российский патент 1996 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к области психофизиологических исследований, в частности, к устройствам контроля работоспособности оператора.

Известно устройство, реализованное в а. с. СССР N 754465, где о деятельности оператора судят по состоянию зрительного анализатора, центральной нервной системы и двигательной реакции. Это устройство вырабатывает испытательный сигнал частотного вида, который позволяет определить пригодность испытуемого к выполнению данных конкретных операций и не дает возможности определить универсальную характеристику оператора, пригодную для оценки любых видов деятельности в системе человек-машина.

Известно устройство для определения работоспособности оператора по а. с. N 612278, кл. G 09 9/00, 1976), взятое в качестве прототипа, содержащее генератор сигнала, узел управления, блок предъявления информации и блок регистрации. Однако, указанное устройство позволяет только качественно определить работоспособность оператора.

Предлагаемое устройство позволяет количественно оценить работоспособность оператора, в частности: вероятность ошибки оператора на данной конкретной частоте, характеризующей выбранную систему человек-машина, а также позволяет определить предельные возможности оператора по спектру ошибки обработки (т. е. по графику, построенному в результате снятия показаний при работе испытуемого оператора с предлагаемым устройством). Изобретение поясняется фиг.1, 2
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства. Выходы генератора сигнала 1 соединены с первыми входами соответственно блока предъявления информации 2 и блока управления 4, а выходы узла управления 3 - со вторыми входами блока предъявления информации 2 и блока сравнения 4. Выход блока сравнения 4 соединен с блоком вычисления дисперсии 5, выход которого соединен со входом блока регистрации 6.

Устройство работает следующим образом: генератор сигнала 1 вырабатывает пачки синусоидальных сигналов с частотами из дискретного набора, лежащими в диапазоне (0,1.1) Гц. Сигнал с генератора 1 поступает на блок предъявления информации 2, на котором его видит оператор, и одновременно на блок сравнения 4. Оператор, наблюдая сигнал на блоке предъявления информации 2, с помощью узла управления 3 вырабатывает аналогичный сигнал, который подается на блок предъявления информации 2 и блок сравнения 4. В блоке предъявления информации оператору предъявляют оба сигнала, т. е. вырабатываемый генератором и оператором в одном варианте, или разность этих сигналов в другом варианте.

В блоке сравнения 4 сигналы от генератора и оператора вычитаются, их разность поступает на вход блока вычисления дисперсии 5, где она возводится в квадрат и усредняется по времени.

С выхода блока сравнения 4 сигнал поступает в блок регистрации 6 (регистрирующий прибор, например, вольтметр), фиксирующий величину отношения дисперсии сигнала отработки к дисперсии предъявляемого сигнала на каждой частоте, которая характеризует вероятность ошибки оператора на этой частоте.

Полученная зависимость отношения дисперсий сигнала отработки и предъявляемого сигнала от частоты генератора характеризует частоту срыва деятельности оператора, соответствующую значению этого отношения, равному единице, а также эффективность его деятельности на частотах, меньших частоты срыва, которой является разность между единицей и отношением дисперсий.

Прибор, реализующий предлагаемое устройство, содержит генератор 1, представляющий собой генератор пачек синусоидальных колебаний на двенадцати дискретных частотах в диапазоне (0,1.1) Гц. Длительность пачек 10 с. Блок предъявления информации 2 выполнен в виде двух параллельных светодиодных линеек с движущимися световыми пятнами: на верхней линейке от синусоидального сигнала и генератора (предъявляемый сигнал), на нижней от отработанного оператором сигнала, который он стремится перемещать на одном уровне с предъявляемым сигналом (на верхней линейке) с помощью узла управления 3, представляющего собой потенциометр, питаемый постоянным напряжением, с удобной ручкой. Блок сравнения 4 выполнен на операционном усилителе 140УД6 с дифференциальными входами: неинвертирующий вход соединен с генератором сигнала 1, и инвертирующий с узлом управления 3. Блок вычисления дисперсии состоит из перемножителя, выполненного на микросхеме 525ПС1 и интегратора, выполненного на операционном усилителе 140УД14. Блок регистрации представляет измерительный прибор вольтметр.

Использование: изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для определения работоспособности оператора в системе человек-машина. Сущность: устройство содержит генератор сигнала, узел управления, блок предъявления информации, блок сравнения, блок регенерации и блок вычисления дисперсии. Зависимость отношения дисперсий сигнала обработки и предъявляемого сигнала от частоты генератора характеризует частоту срыва деятельности оператора, соответствующую значению этого отношения. 2 ил.

Устройство для определения работоспособности оператора, содержащее генератор сигнала, узел управления, блок предъявления информации, блок сравнения и блок регистрации, отличающееся тем, что в него введен блок вычисления дисперсии, выход которого соединен с входом блока регистрации, а вход с выходом блока сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом генератора сигнала, второй выход которого соединен с первым входом блока предъявления информации, второй вход которого соединен с первым выходом узла управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока сравнения.