Устройство для исследования моторной деятельности оператора Советский патент 1983 года по МПК A61B5/16 A61B5/10 

Изобретейие относится к медицинской технике и может быть использовано в диагностических целях. Известно устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее многоканальную схему ввода логические схемы И и ИЛИ, соединенные с измерителями числа и времени действия 1 . Однако данное устройство сложно по конструкции,имеет малую надежность ввиду наличия большого количества механических контактов и не позволяет определять интенсивность движений опе ратора . Известно устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частоты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания,приемник и блок преобразования, один вход которого соединен с -выходом генератора ультразвуковой частсЗты, другой вход - с выходом TTpPTемника, и блок регистрации 2. Однако и данное устройство не обеспечивает определения интенсивности движений оператора, т.е. определения активности оператора в процессе его дeятeльнocт,. Цель изо6)ретения - определение интенсивности движений оператора. Цель достигается тем, что в устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частоты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания, . приемник и блок преобразования, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковой частоты, другой вход - с выходом приемника, и блок регистрации, в него введень блок сравнения, блок оценки величины напряженности и сумматор, соединенные последовательно, при этом вход блока 31 сравнения подключен к выходу блока преобразования, а выходы сумматора и пульта руководителя - к входу блока регистрации. Кроме того, блок оценки величины напряженности содержит RS-триггер, генератор эталонных импульсов, счетчик и блок ключей, соединенные после довательно, а также формирователь од ночного импульса, выход которого соединен с единичным входом RS-триггера и вторым входом счетчика, причем нулевой вход КЗ-триггера является первым входом блока, вторым входом которого является вход формирователя одиночного импульса, а выходом бл ка являются выходы триггера, кроме того, выход RS-триггера соединен с вторым входом блока ключей. Блок сра нения содержит генератор пилообразного напряжения и схему совпадения, соединенные последовательно, вход генератора пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения объёдинены и являются входом блока срав нения, выход схемы совпадения и выход генератора пилообра.зного напряже ния - соответственно первым и вторым входами блока сравнения. На фиг. 1 изображено устройство для исследования моторной деятельнос ти оператора, блок-схема; на фиг. 2 временные диаграммы работы блоков сравнения и оценки величины напряжен ности. Устройство для исследования мотор ной деятельности оператора содержит генератор 1 ультразвуковой частоты, соединенные с ним излучатель 2 и блок 3 преобразования, второй вход которого подключен к выходу приемника k, блок 5 сравнения, блок 6 оце ки величины напряженности, сумматор и блок 8 регистрации, а также включенные последовательно блок 9 контроля, входкоторого соединен с выходом генератора 1 ультразвуковой частоты, и пульт 10 руководителя, связанный с табло 11 отображения задани и блоком 8 регистрации. Блок 3 преобразования содержит по следовательно соединенные усилитель вход которого соединен с выходом приемника А, полосовой фильтр 13, смеситель k, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 ульт- 5 ты,

развуковой частоты, преобразователь 15 частота-напряжение и порогоВый элемент 16 с регулируемым входом.

тель предлагает последнему из состояния готовности, характеризуемого неподвижностью, по получении сигнала 21 Блок 5 сравнения состоит из включенных последовательно генератора 17 пилообразного напряжения и схемы 18 совпадения, второй вход которой объединен со входом генератора 17 и подключен к выходу порогового элемента 1 6 блока 3 преобразования. Блок 6 оценки величины напряженности содержит последовательно соединенные RS-триггер 19, нулевой вход которого подключен к выходу схемы 18 совпадения, а единичный вход - к выходу формирователя 20 одиночного импульса , вход которого соединен с выходом генератора 17 пилообразного напряжения, генератор 21 эталонных импульсов, счетчик 22, второй вход которого соединен с выходом формирователя 20, и блок 23 ключей, второй объединенный вход которых подключен к выходу RS-триггера 19 а выходы соединены с входами сумматора 7 накапливающего типа. Пульт управления исследуемого техч ческого объекта 2 расположен перед оператором 25. Устройство работает следующим образом. При включении питания запускается генератор 1 ультразвуковой частоты, уход и пропадание частоты которого контролируется блоком 9 контроля. Ультразвуковая частота Fp поступает в излучатель 2, который создает акустические колебания той же частоты Fa в помещении с исследуемыми пультом 24 и оператором 25. Отраженные колебания (в том числе и от оператора) поступают в приемник Ц и через усилитель 12, полосовой фильтр .13 на первый вход смесителя 1, на второй .вход которого поступает сигнал непосредственно с генератора 1 ультразвуковой частоты. Если оператор 25 неподвижен, то частота отраженных колебаний равна частоте излучаемых колебаний . Так как частоты на обоих входах смесителя 1k одинаковы, т.е. F F, то на выходе смесителя 1 сигнал отсутствует. Сигнал также отсутствует (равен нулю) и на выходах .преобразователя 15 частота - напряжение, и порогового элемента 1б. Для измерения интенсивности рабовыполняемой оператором, руководина табло 11 отображения задания начала испытаний с пульта 10 руководителя, произвести определенные действия с органами управления исследуемого пульта 2, при этом на пульте 10 руководителя учитывается время проведения исследований. По этому же сигналу с пульта 10 руководителя устанавливаются в исходное положение сумматор 7 -накапливающего типа, блок 18 регистрации резуль татов,, триггер 19 и счетчик 22. Как только оператор 25 начнет дви жение, частота колебаний, принимаемая приемником 4, изменится (за счет допплеровского ). Частоты на входах смесителя Н будут разные. т Г выходе смесителя т.е. F. # F, появится разностная частота лР . Эт частота поступает в преобразователь 15 частота - напряжение, которы пре8бразует ее в напряжение. Напряжение подается на вход порогового элемента 16. Если подаваемое напряже ние с выхода преобразователя 15 превысйт напряжение порога срабатывания порогового элемента 16, то на вы 1ходе последнего -появится сигнал (фиг. 2 а), который поступит на вход генератора 17 пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения 18 блока 5 сравнения. Запускается генератор 17 пилообразного напряжения. Сигнал пилообраз ной формы (фи.г. 2 б) с выхода генера-з5 тора 17 поступает на первый вход схем)1 18 совпадения, на второй вход которой поступает сигнал непосредственно с выхода порогового элемента 16. Кроме того, сигнал с выхода генера- 40 тора 17 пилообразного напряжения поступает также в формирователь 20 одиночного импульса блока 6 оценки величины напряженности, который Форми- . рует импульс в момент времени -fc (фиг. 2 в ), т.е. в момент начала развертывания пилообразного импульса. Этот импульс устанавливает счетчик 22 :в исходное состояние и, воздействуя на единичный вход RS-триггера 19, запускает генератор 21 эталонных импульсов. Импульсы генератора 21 , (фиг.2 д )заполняют счетчик 22, обес печивая тем самым измерение временного материала с момента времени iдо момента времени t2 Момент времени -2 определяется совпадением по амплитуде пилообразного напряжения с исследуемым сигналом (поступающим с порогового элемента 16) в схеме 18 совпадения блока 5 сравнения. При совпадении амплитуд схема 18 совпадения сформирует импульс (.фиг. 2 г), который поступит на нулевой вход Р5-триггера 19 блока 6. Этот импульс переведет триггер 19 в исходное состояние, выключит генератор 21 эталонных импульсов и, воздействуя на управляющий вход блока 23 ключей, состоящих из элементов И, обеспечит подключение выходов счетчика 22 к сумматору 7 накапливающего типа. При наличии на входе блока 5 сравнения исследуемо го сигнала с выхода генератора 17 пилообразного напряжения поступит следующий пилообразный импульс на входы схемы 18 совпадения блока 5 сравнения и формирователя 20 импульса Плока 6 оценки величины напряженности и процесс повторяется аналогично описан Н(эму выше.В сумматоре 7 накапливающего типа осуществляется сложение кодов каждого шага квантования исследуемого сигнала, т.е. вычисляется Площадь под исследуемой кривой, соответствующая интенсивности движений onepaTcJfJa 25По истечении времени исследований, которое задается руководителем и устанавливается на пульте 10 руководителя, с последнего в табло 11 отображения задания подается сигнал конца испытаний. Этот сигнал вк.гвочит . блок 8 регистрации результатов, в котором будет зафиксирована и отобра5 жена интенсивность движении оператора . Устройство для исследования моторной деятельности оператора позволяет определять интенсивность движений оператора,при этом бесконтактный съем информации, обеспечиваемый устройством, не создает помех оператору в процессе его моторной деятельности. Формула изобретения 1. Устройство для исследования моторной деятельности оператора, содержащее генератор ультразвуковой частоты, соединенный с излучателем и блоком контроля, подключенным через пульт руководителя к табло отображения задания, приемник и блок преобразования, один вход которого соединен с выходом генератора ультразвуковой частоты, другой вход - с выходом приемника, и блок регистрации, о т л и чающееся тем, что, с целью определения интенсивности движений оператора, в него введены блок сравнения, блок оценки величины напряженности и сумматор, соединенные последовательно, при этом вход блока сравнения подключен к выходу блока преобразования, а выходы сумматора и пульта руководителя - к входу блока регистрации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок оценки величины напряженности содержит Р5-триггер, генератор эталонных импульсов, счетчик и блок ключей, соединенные последовательно, а также формирователь одиночного импульса, выход которого соединен с единичным входом R5-триггера и вторым входом счетчика, причем нулевой вход Р -триггера является первым входом блока, вторым входом которого является вход формирователя одиночного импульса, а 10 218 выходом блока являются выходы триггера, кроме того, выход R3 -триггера соединен со вторым входом блока ключей. 3. Устройство по п, 1, о т л и чающееся тем, что блок сравнения содержит генератор пилообразного напряжения и схему совпадения, соединенные последовательно, вход генератора пилообразного напряжения и второй вход схемы совпадения объединены и являются входом блока сравнения, выход схемы совпадения и выход генератора пилообразного напря «ения - соответственно первым и вторым входами блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 09 В 23/00, 19б9. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2768637/28-13, кл. Л 61 В 5/16, 1979.

фуг. / i |i ji |i ji I il ij il iM|J h I IllllJl Jii -Ч Ч-f Miii iiiiTii 11 II I 11 I niniiiii

tft, t, tf

t, ft

Фlff.2 Ч J 14 I LVfLlLl MI il iHii l HHi t I I-Ц-ii I II I 11 11 I I I 11 II III илжлж