Тренажер оператора систем управления Советский патент 1981 года по МПК G09B9/00 G09B19/26 A61B3/02 

(54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к тренажерам оператора систем управления и может быть использовано в качестве устройства для обучения операторов.

Известен тренажер оператора систем управления, содержащий блок предъявления информации, соединенный с узлом управления и оценки и блоком регистрации, который связан с узлом управления и оценки 1.

Недостатком этого тренажера является невысокая эффективность тренажа.

Цель изобретения - увеличение эффективности тренажа.

Поставленная цель достигается тем, что он имеет блок оперативного контроля, блок сбора физиологической информации и блок анализа двигательной активности глаз, при этом выход узла управления и оценки и выход блока сбора физиологической информации соединены с входами блока анализа двигательной активности глаз, выходы которого связаны с входами блока оперативного контроля и блока регистрации.. Кроме этого блок оперативного контроля имеет датчики времени, ключевые схемы, счетчики, при этом выходы датчиков времени

через первые входы ключевых схем соединены с входами счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами блока регистрации, входы датчиков времени соединены с узлом управления и оценки, а вторые входы ключевых схем связаны с блоком анализа двигательной активности глаз. На фиг. 1 изображена схема тренажера; на фиг. 2 - графики распределения отдельных дрейфов по их продолжительности; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы.

Тренажер оператора систем управления

10 содержит блок 1 программного управления, блок 2 предъявления информации, блок 3 регистрации, блок 4 ручного управления, блок 5 сравнения, блок 6 оценки действия оператора, усилитель 7, датчики 8, блок 9

15 анализа двигательной активности глаз, состоящий из амплитудной пороговой схемы 10, триггера 11, двух групп селекторов 12 и 13 импульсов по длительности и логических элементов ИЛИ 14 и 15, блок 16 оперативного контроля, состоящий из датчиков 17

20 и 18 времени, ключей 19 и 20 и счетчиков 21 и 22. Узел управления и оценки имеет блок 1 программного управления, блок 4 ручного управления, блок 5 сравнения и

блок 6 оценки действия оператора. Блок сбора физиологической информации содержит датчики 8 и усилитель 7..

В процессе работы оператора на тренажере контролируется его состояние за счет анализа автономных фликовых комплексов (АФК), относящихся к категории рудиментарных сканирующих движений Глаз (РСДГ) В качестве показателя функционального состояния используются маленькие скачки глаз или флики. Анализ осуществляется путем фиксирования значений продолжительности отдельных дрейфов (ПОД), т. е. временных интервалов между двумя смежными фликами. Анализ ПОД осуществляется как при фиксации взора оператором, так и в режиме сканирования. В нормальном состоянии оператора режимы фиксации и сканирования характеризуются равной вероятностью скачков глаз длительностью 0,3- 0,6 с.

На фиг. 2 приведен график распределения ПОД в режиме фиксации при нормальном состоянии оператора (кривая 1). Если оператор перейдет в состояние повыщенной тревожности страха, то график распределения ПОД представляется кривой 2. Для других состояний оператора характер графика распределения ПОД меняется.

Тренажер оператора систем управления работает следующим образом.

На вход блока 2 предъявления информации подаются .сигналы с блока 1 программного управления. При этом происходит подсвечивание соответствующих ламп, транспорантов и т. п. Оператор, соответственно инструкции, реагирует на предъявляемые сигналы управляющими действиями с органами блока 4 ручного управления. В блоке 5 сравнения происходит сравнение сигналов с блока 4 ручного управления с сигналами «идеального оператора, поступающими с блока 1 программного управления. Если оператор допускает ощибку, то на выходе блока 5 сравнения появляется сигнал ощибки, который поступает в блок 6 оценки действия оператора. Блок 6 оценки действия оператора по командам с блока 1 программного управления производит вычисление оценки рабор оператора и передает ее в блок 3 регистрации, который в ходе работы оператора фиксирует характер программы, оЪ.ибки (Оператора и итоговую оценку в конце программы.

Анализ ПОД осуществляется в блоке 9 анализа двигательной активности глаз. Горизонтальная составляющая движений глаз регистрируется с помощью датчиков 8, сигналы с выходов которых поступают на вход усилителя 7. В соответствии с программой, формируемой блоком 1 программного управления, выход усилителя 7 через управляемую пороговую схему 10 подключается к счетному входу триггера 11. Диаграмма сигналов на выходе усилителя 7, в случае нормального состояния оператора, представлена на фиг. 3 а. На диаграмме пунктиром обозначена величина порогового напряжения. Если сигнал с выхода усилителя 7

превышает это значение, то триггер 22 изменяет свое состояние. При этом на выходах триггера (для Q - фиг. 36, для Q - на фиг. Зв) формируются импульсы, длительность которых пропорциональна ПОД. Диапазон возможных изменений ПОД разби0 вается на несколько фиксированных значений, включающих наименьщее,наибольщее и среднее значение. В соответствии с выбранными значениями ПОД предварительно фор мируются группы селекторов 12 и 13 импульсов по длительности, которые подсоединяются к выходам триггера 11. Через каждый селектор групп 12 и 13 проходят импульсы, соответствующие фиксированным значениями ПОД. Эти импульсы с выходов селекторов поступают в блок 3 регистрации,

0 где результаты подвергаются окончательной обработке. При изменении состояния оператора характер ПОД меняется, но работа схемы остается прежней (фиг. 4).

Тренажер позволяет также осуществлять оперативный контроль состояния оператора

5 при помощи блока 16 оперативного контроля. Оперативный контроль осуществляется в тех случаях, когда оператор допускает ощибки. По сигналу с блока 6 оценки действий оператора запускаются датчики 17 и 18, которые на определенный промежуток времени открывают ключи 19 и 20. Через эти ключи в счетчики 21 и 22 поступают импульсы с выходов логических элементов ИЛИ 14 и 15, пропорциональные минимальным и максимальным значениям ПОД. Количество разрядов счетчиков 21 н 22 выбирается из условия, что в нормальном состоянии число возможных минимальных и максимальных ПОД в единицу времени не должно превыщать заранее определенного значения. Переполнение счетчиков 21 и -22 свидетельствует о том, что состояние оператора выщло из нормы. Импульсы переполнения поступают в блок 3 регистрации и в блок 1 программного управления, который может изменить темп или характер

5 предъявляемой оператору информации, обеспечивая тем самым адаптивность обучения. Через определенное время датчики 17 и 18 времени отключают ключи 19 и 20, устанавливают в исходное состояние счетчики 21 и 22.

0 Использование предложенного изобретения увеличивает эффективность тренажа, а также позволяет усоверщенствовать процесс обучения профессиональным навыкам операторов.

5Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 590805, кл. G 09 В 9/00, 1976.