Устройство для тренировки и оценки реакций оператора Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

ч

Ю

сл

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано при профессиональном отборе и проведении различных психофизиологических исследований. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения латентного периода сенсо- моторной реакции на различные по цвету световые сигналы. Устройство содержит формирователь 1 импульсов (псевдослучайной последовательности), ключ 2, переключатель 3, формирователь 4 импульсов, коммутатор 5, демультиплексор 6, блок 7 ввода ответных действий и оператора, формирователь 8 импульсов (сигналов), блок 9 индикации, блок Ю элементов И, генератор 11 (временных меток), блок 12 регистрации и блок 13 сигнализации (конца этапа). Устройство точно определяет латентный период сенсомоторной реакции на различные по цвету световые сигналы и обеспечивает проведение целенаправленных тренировок. 9 ил.

ФигЛ

Изобретение относится , автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано при профессиональном отборе и проведении различных психофизиологических исследований,

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем определения латентного периода сенсомоториой реакции на различные по цвету световые сигналы (раздражители) с улучшением качества отбора за счет выявления значимых и незначимых цветов, при этом ускорение реакции достигается последующими тренировками.

На фиг.1 представлена структура устройства; на фиг,2 - функциональная схема формирователя импульсов (псевдослучайной последовательности); на фиг.З - переключатель; на фиг.4 - формирователь импульсов (управления); на фиг.5 - коммутатор; на фиг.6 - блок ввода ответных действий оператора; на фиг.7 - формирователь импульсов (сигналов); на фиг. 8 - блок сигнализации (конца этапа); на фиг.9 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для тренировки и оценки реакций оператора содержит формирователь 1 импульсов(ПСП), ключ 2, переключатель3, формирователь 4 импульсов (управления), коммутатор 5, демультиплексор 6 (на четыре выхода), блок 7 ввода ответных действий оператора, формирователь 8 импульсов (сигналов), блок 9 индикации, блок 10 элементов И, генератор 11 временных меток, блок 12 регистрации и блок 13 сигнализации (конца этапа).

Формирователь 1 содержит генератор 14, элемент 15 запрета и генератор 16 тактовых импульсов.

Переключатель 3 имеет триггер 17, элементы И 18-20, инвертор 21 и элемент ИЛИ 22.

Формирователь 4 содержит формирователь 23 одиночных (коротких) импульсов, триггер 24, счетчик 25 (с .предварительной установкой), элементы И 26-29, элементы 30 и 31 задержки, элементы ИЛИ 32 и 33.

Коммутатор 5 включает регистр34 сдвига, триггеры 35 и 36 и элементы ИЛИ 37 и 38.

Блок 7 имеет ключ-кнопку 39 (без арри- ентира, с двумя выходами на переключение), триггер 40, элемент ИЛИ 41 и сигнальный светодиод 42 Готовность.

Формирователь 8 содержит группу Счетчиков 431-434, группу элементов ИЛИ 44i-444, группу элементов И 451-454, группу триггеров 461-464 и элемент ИЛИ 47.

Блок 13 включает элемент И 48, триггер 49, элемент ИЛИ 50 и индикатор 51 (звуковой или световой),

Блок 9 состоит из индикаторов 91-94

соответственно красного, желтого, зеленого и синего цвета.

Блок 12 состоит из счетчиков 12i-124. Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Триггер 17 устанавливается в первое состояние - на первом выходе единичный потенциал (фиг.10-1), триггер 24 -в нулевое положение (фиг. 106). В регистр 34 записывается 1 (в первый

5 разряд), обеспечив появление на первом и втором выходах коммутатора 5 соответственно единичного и нулевого потенциалов, которые прикладываются соответственно к первому и второму управляющим входам

0 демультиплексора 6 и блока 13, Триггер 40, установленный в нулевое положение, подает на управляющий вход элемента 15 нулевой потенциал. Тактовые импульсы с выхода генератора 16 поступают через элемент 15

5 (фиг.Юв) на вход генератора 14 и информационный вход ключа 2,

При появлении на выходе генератора 14 единичного импульса (фиг.Юг) последний через элемент И 18, на второй вход которого

0 подан единичный потенциал с выхода триггера 17, и элемент ИЛИ 22 поступает на управляющий вход ключа 2, а также прикладывается к входу формирователя 23.

Пусть единичный импульс с выхода ге5 нератора 14 состоит из одной единицы 1, тогда на выходе ключа 2 появится один тактовый импульс (фиг.1 Од), который подается на информационный вход демультиплексора 6, появится импульс, который поступит

0 на счетный вход счетчика 43i, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала. Единичный потенциал с первого выхода счетчика 43i через элемент ИЛИ 44i прикладывается к первому входу

5 элемента И 451.

Задний фронт импульса с выхода элемента ИЛИ 22 вызывает появление на выходе формирователя 23 короткого импульса (фиг.10е), который поступит на входэлемен0 та 30 и первые входы элементов И 26 и 28, но дальше не пройдет, так как к вторым входам последних приложены нулевые потенциалы с выходов триггера 24 и элемента И 27 соответственно.

Задержанный импульс с выхода эле5 мента 30 поступит на обнуляющие входы счетчиков 43, возвратив (подтвердив) их в исходное положение.

При появлении на выходе генератора 14 единичного импульса из пяти единиц

11111 на пятом выходе счетчика 431 появ вится единичный потенциал (фиг.Юж), который через элемент ИЛИ 47 и элемент И 27, HS втором входе которого имеется единичный потенциал с второго выхода блока 7, прикладывается к второму входу элементов И 28 и ИЛИ 33. Импульс с выхода элемента ИЛИ 33 поступает на вход триггера 40, перебросив его в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 40 поступает на управляющий вход элемента 15, заблокировав его выход (фиг. 10в)-подача тактовых импульсов и кодовой последовательности на входы ключа 2 прекращается. Засвечивается светодиод 42 в блоке 7 Го- товность, оповещая оператора о готовности устройства к предъявлению световых сигналов (раздражителей).

Короткий импульс с выхода формирователя 23 (фиг. 10е) через элементы И 28 и ИЛИ 32 поступает на счетный вход счетчика 25, зафиксировав первый импульс.

Испытуемый нажимает на ключ-кнопку 39, снимая по второму выходу подачу единичного потенциала на входы триггере. 46, и удерживает ее в таком положении до засвечивания одного из индикаторов в блоке 9. Единичный импульс с первого выхода ключа- кнопки 39 (фиг. Юз) поступает через элемент ИЛИ 41 на вход триггера 40, перебросив по- следний, а через третий выход блока 7 - на вход триггера 24, перебросив последний (фиг.106) и подав единичный потенциал с его выхода на второй вход элемента И 26, т.е. подготовит цепь для прохождения ко- роткого импульса с выхода формирователя 23 на счетный вход счетчика 25. Нулевой потенциал с выхода триггера 40 снимает блокировку с элемента 15 (фиг.Юв) и гасит светодиод 42.

Тактовые импульсы с выхода элемента 15 поступают на один вход ключа 2 и обеспечив подачу псевдослучайной последовательности с выхода генератора 14 на другой вход ключа 2 и вход формирователя 23. Еди- ничный импульс псевдослучайной последовательности, например, из двух единиц 11, поданный на управляющий вход ключа 2, обеспечив появление на его выходе двух тактовых импульсов (фиг 10д), которые один за другим поступают на информационный входдемультиплексора 6, к которому приложены также единичный и нулевой потенциалы с выходов коммутатора 5. При этом на первом выходе демультиплексора 6 появит- ся один за другим два импульса, которые поступят на счетный вход счетчика 43i, обеспечив появление на его втором выходе единичного потенциала. Единичный потенциал с второго выхода счетчика 431 через

элемент ИЛИ 442 прикладывается к первому входу элемента И 452

Задний фронт единичного импульса 11 псевдослучайной последовательности вызывает появление на выходе формирователя 23 короткого импульса, который подается на вход элемента 30 и через элемент И 26 на вторые входы элементов И 45 и на вход элемента 32, Импульс с выхода элемента ИЛИ 32 поступает на счетный вход счетчика 25, зафиксировав поступление второго импульса.

Так как на первый вход элемента И 452 подан единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 442, то на его выходе появится импульс, который поступает на вход триггера 462, перебросив его в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 462 поступит на соответствующий вход блока 10, обеспечив прохождение временных меток (фиг, 10и) с выхода генератора 11 на вход счетчика 122 и на вход индикатора 92, засветив последний (фиг.Юк) - желтый сигнал.

Задержанный импульс с выхода элемента 30 возвратит счетчик 431 в исходное состояние.

Оператор;увидев свечение индикатора 92, отпускает, а затем сразу же нажимает ключ-кнопку 39.

При отпускании последней единичный импульс с второго выхода блока 7 пос гупает на входы триггеров 46, переведя (подтвердив) их в нулевое положение. Подача временных меток с выхода генератора 11 в счетчик 122 прекращается, индикатор 92 гаснет.

При нажатии ключа-кнопки 39 снимается единичный потенциал с выходов триггеров 46 и подтверждается наличие единичного потенциала на соответствующих входах триггеров 24 и 40.

Следующий единичный импульс псевдослучайной последовательности, например, три единицы 111, засветит индикатор 9з - зеленый сигнал и т.д..

Поступление восьмого импульса на вход счетчика 25 вызовет появление на его выходе единичного потенциала (импульса), который через элемент И 29 (фиг.Юл), имеющий на первом входе единичный импульс с выхода элемента ИЛ И 32, поступит на вход элемента 31 задержки и на вход триггера 17, переведя аго во второе состоя ние (фиг. 10а-2). Следующая псевдослучайная последовательность импульсов поступает на вход ключа 2 инвертированной, так как проходит через инвер-.ор 21.

Задержанный импульс с выхода элемента 31 поступит на обнуляющий вход

счетчика 25, возвратив его в исходное состояние.

При поступлении на вход счетчика 25 восьмого импульса инвертированной последовательности импульс с его выхода перебросит триггер 17 в первое состояние (фиг.10а-1), т.е. переведет устройство во второй цикл, обеспечит подачу на вход ключа 2 прямой псевдослучайной последовательности, а задержанный импульс с выхода элемента 31 возвратит счетчик 25 в исходное состояние и через элемент И 20 поступит на вход коммутатора 5, передвинув 1 в регистре 34 на второй выход. К первому и второму управляющим входам демультиплек- сора 6 прикладываются нулевые потенциалы, обеспечивающие появление информационных импульсов на втором выходе демультип- лексора 6.

В следующих циклах работа устройства происходит аналогично описанному.

Четыре цикла составляют этап, при этом сумма предъявленных случайно по каждому цвету одинакова по числу предъявлений и условиям,

В четвертом цикле к первому и второму входам элемента И 48 приложены единичные потенциалы с выходов коммутатора 5.

По окончании четвертого цикла импульс с выхода элемента 20 через элемент И 48 поступает на вход триггера 49, перебросив его в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 49 включает индикатор 51 конца этапа, а последний переводит триггер 40 в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 40 поступает на управляющий вход элемента 15, заблокировав прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 16.

Оператор, не нажимая ключа-кнопки 39, снимает показания со счетчиков блока 12 или, нажав ее, через элемент ИЛИ 50 подает единичный потенциал на вход триггера 49, переводя последний в нулевое состояние и обеспечив продолжение тренировки.

Использование устройства для профессионального отбора и психофизиологических исследований, а также для тренировки позволяет определять латентный период сенсомоторной реакции на различные по цвету световые сигналы с высокой точностью, путем исключения прогнозирования момента появления сигнала за счет случайного предъявления сигналов-раздражителей в псевдослучайной последовательности. При этом число предъявляемых раздражителей по каждому цвету на этапе испытаний является одинаковым. Устройство также выявляет влияние активизации организма, которая

при проведении последующих тренировок вызовет мобилизацию энергетических ресурсов обучаемого, направленных ня ускорение реакции по соответствующему цветовому раздражителю.

Формула изобретения Устройство для тренировки и оценки реакций оператора, содержащее первый формирователь импульсов, вход которого соединен с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, переключатель, коммутатор, блок индикации, блок элементов И, вход которого соединен с выходом

генератора, и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены ключ, второй и третий формирователи импульсов, демультиплексор и

блок сигнализации, первый и второй входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора и соответствующим входам демультиплексора, третий вход которого соединен с выходом ключа, а выходы - с соответствующими входами группы третьего формирователя импульсов, выходы группы которого подключены к соответствующим входам блока элементов И и блока индикации, первый и второй входы - к соответствующим выходам второго формирователя импульсов, третий вход - к второму выходу блока ввода ответных действий оператора, а выход - к первому входу второго формирователя импульсов, второй вход

которого соединен с соответствующим выходом блока ввода ответных действий оператора, третий вход - с соответствующим выходом блока ввода ответных действий оператора и входом блока сигнализации,

четвертый вход - с выходом блока сигнализации окончания этапа, пятый вход - с первым выходом переключателя и одним входом ключа, третий и четвертый выходы - с первым и вторым входами переключателя

соответственно, а пятый выход - с входом блока ввода ответных действий оператора, второй выход переключателя подключен к входу коммутатора и четвертому входу блока сигнализации, а третий вход - к одному

выходу первого формирователя импульсов, другой выход которого соединен с другим входом ключа, входы блока регистрации подключены к соответствующим входам блока элементов И, тактовые входы переключателя, коммутатора, второго формирователя импульсов, блока ввода ответных действий оператора и блока сигнализации являются соответствующим входом устройства.

фиг. 5

Фиг. 2

фиг.}

Фиг. 6