Устройство для оценки сенсомоторной деятельности обучаемого

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при профессиональном отборе и проведении различных психофизиологических исследований. Цель изобретения - повышение точности устройства путем определения интенсивности акустического сигнала, при которой достигается максимальная быстрота сенсомоторной реакции. Устройство содержит блок 1 задания программы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 B 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 7

Г1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4740559/24 (22) 25. 09. 89 (46) 30, 10. 91. Бюл. ¹ 40 (72) Н, И, Кудря)))ов, А. В. Карлов, В, А, Кирюхин и В.В.Мухортов (53) 681.3.071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1615774, кл. G 09 В 9/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕНСОМОтоРной дкяткльности овучАкмого

„„SU„„1688271 А 1

2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при профессиональном отборе и проведении различных психофизиологических исследований.

Цель изобретения — повьппение точности устройства путем определения интенсивности акустического сигнала, при которой достигается максимальная быстрота сенсомоторной реакции. Устройство содержит блок 1 задания программы

16882 71 для изменения амплитуды сигнала, переключатель 10, блок 11 компараторов, регистратор 46, генератор 15 звуковой частоты, ключ 16, переключатель 17 и

5 блок 18 индикации, 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при профессиональ75 ном отборе и проведении различных психофизиологических исследований,, Цель изобретения - повышениие точности устройства путем определения интенсивности (громкости) акустического сигнала, при которой достигается максимальная 6hlcTpoT3 сенсомото>>ной реакции. йа чертеже представлена структура предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 задания программы контроля, элемент И 2, генератор 3 меток времени, коммутатор

4, генератор 5 случайной последова.тельности импульсон, элемент 6 запрета, блок 7 ввода ответных действий оператора, триггер 8, формирователь

9 напрях(ений, служащий для изменения громкости сигнала, переключатель 10, блок 11 компараторон,, счетчики 12, 13 и 14 (учета времени ответной реак- 35 ции, времени быстрой реакции по команде, числа пред ьянленных сигналон), генератор 15 звуковой частоты, ключ

16, переключатель 17 и блок 18 инди-. кации. 40

Коммутатор 4 содержит элементы И

191, 192, 20,, 202 и триггер 21, Формирователь 9 имеет делитель 22 напряжения и счетчик 23. Переключатель 0

L содержит элементы И 24, 25, элемент

ИЛИ 26 и элемент НЕ 27. Блок 11 со,держит регистры 28, 29, 30, компараторы 3 1 и 32, триггер 33, формирователь 34 одиночного (короткого) им50 пульса, элемент 35 запрета, элемент

И. 36, элементы 37 — 11 задержки. Блок

18 включает информационное табло 42, индикатор 43 (световой), индикатор 44 (звуковой — головные телефоны с наущн 55 никами) и транспаран г 45 Внимание1

Очередностьн (Случайность) и нКонец

Счетчики 12, 13, 14 являются регистратором 46. контроля, элемент И 2, генератор 3 меток времени, коммут атор 4, генератор 5 случаиной последовательности импульсов, элемент 6 запрета, блок 7 ввода ответных действий оператора, триггер 8, формирователь 9 напряжений

Устройство работает следующим образом.

Горение транспаранта 45 указывает, что оператор согласно инструкции должен при заснечинании индикатора 43 гасить сигналы за 3 с, а каждый третий сигнал, перед началом которого подается предупредительная команда (акустическая), — за 1 с и менее нажатием на реактивный ключ блока 7 °

При загорании транспаранта 45 гашение индикатора 43 осуществляется также за 3 с. Но если подается предупредительная звуковая команда, то высветившийся всчед за ней световой сигнал на индикаторе 43 должен гаситься быстро, за 1 с и менее. Предупредительные сигналы в этом случае следуют н случайной последовательности.

Программа испытаний задается блоком 1, предупредительные команды— импульсами с выхода генератора 5.

При включении питания элементы памяти устройства устанавливаются в исходное состояние, на первом выходе григгера 8 — единичный, а на выходе триггера 33 — нулевой потенциалы. Если на первом выходе триггера 21 единичный потенциал, то горит транспарант 45. Генератор 5 на каждый третий сигнал, поданный с выхода блока 1„ формирует на выходе короткий ипульс синхронно с импульсом, подаваемым с выхода блока 1, На выходе блока 1 в случайный момент появляется первый импупьс (сигнал), который поступает на вход элемента 2 и на информационный вход элемента 6, Так как на управляющий вход элемента б подан нулевой потенциал с выхода генератора 5„ то импульс с его выхода поступает на счетный вход счетчика 14, зафиксировав предъявле-. ние сигнала, на вторые входы элементов И 19 и 20, обеспечив подачу временньгх меток с выхода генератора 3, 5 16882 через элемент И 19, на третьем и четвертом входах которого имеются единичные потенциалы с первых выходов триггеров 2 1 и 8 соответственно, на суммирующий вход счетчика 12 и на 5 второй вход блока 18 засветив индикатор 43.

Оператор, заметив включение индикатора 43, путем нажатия на реактивный ключ блока 7 включает подачу импульса с выхода блока 5, прекращая поступление временных меток в счетчик

12, и подтверждает нахождение триггера 8 в единичном состоянии.

Аналогично фиксируется время реакции на второй сигнал (импульс).

При появлении третьего импульса на выходе блока 1, который подается на первый вход элемента 2 и информацион20 ный вход элемента 6, одновременно появляется короткий импульс на выходе генератора 5 (синхронизированный по второму входу), который подается на второй вход элемента 2 и на управляющий вход элемента 6. Во время дейст25 вия короткого импульса с выхода генератора 5 на выходе элемента б — нулевой потенциал. Короткий импульс с выхода элемента 2 поступает на управляющий вход ключа 16, обеспечив прохождение тональной частоты с выхода генератора 15 на вход делителя 22 и на вход триггера 8, осуществив подачу единичного потенциала с его второго выхода на четвертые входы элементов

И 20.

Так как счетчик 23 находится в исходном положении, то на головные телефоны 44 с выхода делителя 22 поступает короткий тональный сигнал опре- 40 деленной (минимальной) интенсивности (громкости), предупреждающий оператора (испытуемого) о необходимости быстрого реагирования на предъявленный следом световой сигнал. 45

По окончании короткого импульса с. выхода генератора 5 на выходе элемента б появляется импульс (единичный потенциал), который засвечивает индикатор 43, фиксирует в счетчике 14 50 предъявление очередного сигнала и обеспечивает прохождение временных меток с выхода генератора 3 через первый вход элемента 20 на суммирующий вход счетчика 13 и через пере- 55 ключатель 10, на управляющий вход которого подан единичный потенциал с первого выхода триггера 21 поступает на информационный вход элемента

71

О

35, информационный вход элемента 36 и вход формирователя 34. Временные метки с выхода элемента 35, подавае- мые на информационный и тактовый вхо-, ды регистра 28, записываются в последнем.

Оператор, заметив свечение индикатора 43, нажимает реактивный ключ в блоке 7. Импульс с выхода блока 7, поданный на вход триггера 8, переводит его в ециничное положечие (на первом выходе единичный потенциал), прекращая поступление временных меток в счетчик 13 и на первый вход переключателя 10 (вход блока 11). Запись в регистр 28 пр кращается. Кодовые комбинации с выходов регистра 28 прикладываются к соответствующим входам компараторов 31 и 32.

На выходе формирователя 34 появляется короткий импульс (опроса), кото,рый поступает на вход элемента 37 и на управляющие входы компараторов 31 и 32. Сигнала (импульса) на выходах последних не будет, так как в компараторе 31 поданное на вторые входы, а в компараторе 32 — .поданное на первые входы двоичное кодовое число равно кулю. Импульс на выходе компаратора 31 появляется при идентичности кодовых чисел на выходах регистров 28 и 30, а на выходе компаратора 32— если кодовое число в регистре 29 б больше, чем в регистре 28.

Задержанный импульс с выхода элемента 37 перебрасывает триггер ЗЗ в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 33 поступает на управляющий вход элемента 35, перекрыв путь временным меткам к регистру 28, и на управляющий вход элемента 36, подготовив цепь для прохождения временных меток в регистр 29.

При появлении следующей предварительной команды временные метки с выхода элемента 20 поступают в счетчик

13 и через первый вход переключателя

10 на вход блока 11 — входы формирователя 34, элементов 35 и Зб. Импульl сы временные метки) с выхода элемента 36 поступают на входы регистра 29, записываясь в нем. ь

По прекращении поступления времен ных меток оператор нажимает на реактивный ключ блока 7 — зайись в регистр 29 заканчивается. Кодовые ком- бинации выходов регистров 29 и 28 прикладываются соответственно к пер1688271 вым к вторым входам компаратора 32, На выходе формирователя 34 появляется импульс "оггроса, который поступает на управляющие входы компараторов 31 и 32, разрешая выдачу результатов сраврения. Так как на вторых входах компаратора 31 двоичная кодовая комбинация отсутствует, сигнала íà его вьгходе не будет.

Если число меток в регистре 29 г}авно или меньше числа меток регистра 28, то на выходе компаратора 32 сигнала (импульса) не будет, Работа элементов устройства при с едующих предъявлениях си,на„ов осу. 15 в1ествляется аналогично. По мере адаптации оператора быстрота реакции заМедляется, число временных меток, поступающих в регистр 29, увеличивается.

Если число меток в регистре 29 больше числа меток в регистре 28, то при поступлении импуль са опроса на управляющий вход компаратора 32 на его выходе появляется импульс, который проходит на вход триггера 33, перебросив последний в нулевое положение, и на счетный вход счетчика 23, обеспечив появление единичного потен-циала на следующем вьгходе, т.е. увеличив громкость предупредительной команды.

Нулевой потенциал с выхода триггера 33, поданный на управляющий вход элемента 35, обеспечивает прохожде- 35 ние и запись временных меток в регистр 28, т.е. процесс повторяется при большей силе звука предварительной команды. Одновременно с записью временных меток в регистр 28 происхо- 40 дкт выдвижение и запись его содержимого в регистр 30.

По окончании поступления временньгх меток импульс опроса с выхода формирователя 34 поступает на управляющие 45 в1соды компараторов 31 к 32. Если время реакции оператора у:кеньшклось, то на выходе компаратора 31 сигнала не будет. Процесс повторяется аналогично описанному до тех пор, пока время ре- 50 акции оператора на сигнал с большей

Интенсивностью (громко< тью) практичЕски не изменяется, тче., если времй реакции в последующем цикле не менйется, то на выходе компаратора 31 появляется импульс, который включает табло 42, высветив общее число предъявлений сигнала (раздражителя), предупреждает испытуемого (инструкто ра) о снятии результатов, блокирует додачу еледуюдих еитиалае (отхлючает генератор 5 - не показано) и подается на вход элемента 38, задержка которого определяется временем снятия показаний со счетчиков 12, 13, 14 и

23. Счетчик 23 показывает огтимальную громкость предупредительного сигнала при максимальной быстроте реакции на раздражители, предъявляемые в порядке очередности.

По истечении времени задержки импульс с выхода элемента 38 поступает на четвертый вход блока 18„ включив транспарант 45, предупреждающий оператора о случайном предъявлении последующих сигналов, на обнуляющие входы счетчиков 14 к 23, возвратив их в исходное положение, на вход генератора 5, обеспечив случайную подачу предварительных команд, и на вход триггера 2 1,, перебросив его во второе состояние и подготовив цепи в коммутаторе 4 для подачи временных меток с выхода генератора 3 на вычитающие входы счетчиков 12 и 13 и на вход переключателя,10.

Если индикатор 43 засвечивается без предварительной звуковой команды, то оператор должен выключить его не более, чем на 3 с. Импульс с выхода элемента 6, поступивший на третий вход коммутатора 4 (вторые входы элементов 19 и 20), обеспечивает прохождение временньгх меток с выхода генератора 3 через элемент 19у на вычитающий вход счетчика 12.

После поступления предварительной команды происходит переброс триггера

8, и временные метки с выхода генератора 3 через элемент 20 поступают на вычитающий вход счетчика 13 и на второй вход переключателя 10, т.е. подаются на вход блока 11.

Элементы блока 11 работают аналогично описанному.

При появлении импульса на выходе компаратора 3 1 включается табло 42 и высвечивается команда Контроль, предупреждая оператора (руководителя) о снятии результатов испытанкй. В этом случае счетчик 12 показывает разность времени реагирования при действиях по плану и при действиях по предварительной команде на сигналы, дающие возможность не торопиться с ответной реакцией (3 с), счетчик

13 — ту же разность, но на сигналы, 10

1688271

Формула изобретения

Составитель О.Болдырев

Техред М.Дидык Редактор M.Êåëåìåø

Корректор Н.РевскаЯ

Заказ 3710 Тир аж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 требующие быстрой ответной реакции (1 с), а счетчик 23 — оптимальную интенсивность (громкость) акустического сигнала, обеспечивающего максимальную быстроту акустического сигнала, обеспечивающего максимальную быстроту сенсомотсрной реакции при предъявлении звуковых команд в случайной последователbности.

Использование изобретения в устройствах для исследования психофизиологических особенностей операторов позволяет определять оптимальную ин-, тенсивность акустического (звукового)

15 сигнала, при которой обеспечивается максимальная быстрота сенсомоторной реакции данного оператора. При этом быстрота реакции фиксируется раздельно для плановых и случайных предъявлений изменяемых по громкости звуковых раздражителей. Это дает возможность при привлечении операторов для работы в автоматизированные системы человек — машина обеспечить высокую

25 работоспособность при их обслуживании с соблюдением комфортных условий.

Устройство для оценки сенсомоторной деятельности обучаемого, содержащее блок задания программы контроля, вход которого соединен с выходом бло- ка ввода ответных действий оператора и с единичным входом триггера, первый 35 выход соединен с одним входом элемента И и с информационными входами элемента запрета, а второй выход — с синхровходом генератора случайной после, овательности импульсов, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета и к другому входу элемента И, выход которого соединен с нулевым входом триггера, коммутатор, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к единичному и нулевому выходам триггера, выходу элемента запрета и выходу генератора меток времени, а выходы группы — к соответствующим входам регистратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого переключателя, блок индикации, первьпr вход которого подключен к выходу первого переключателя, а второй вход — к выходу элемента запрета и одному входу регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены формирователь напряжений, первьпr вход которого соединен с выходом элемента И, а выход — с третьим входом блока индикации, второй переключатель, первый и второй входы которого подключены к соответствующим выходам группы коммутатора, а третий вход — к выходу коммутатора, и блок компараторов, вход которого соединен с выходом второго переключателя, первый выход — с вторым входом блока изменения амплитуды сигнала, второй выход — с четвертым входом блока индикации, а третий выход — с пятыми входами коммутатора и блока индикации, информационным входом генератора случайной последовательности импульсов, другим входом регистратора и третьим входом формирователя напряжений.