RU2201130C2 - Human operator monitoring system - Google Patents

Human operator monitoring system Download PDF

Info

Publication number
RU2201130C2
RU2201130C2 RU2001107764/14A RU2001107764A RU2201130C2 RU 2201130 C2 RU2201130 C2 RU 2201130C2 RU 2001107764/14 A RU2001107764/14 A RU 2001107764/14A RU 2001107764 A RU2001107764 A RU 2001107764A RU 2201130 C2 RU2201130 C2 RU 2201130C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
sensor
biological
signal
Prior art date
Application number
RU2001107764/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001107764A (en
Inventor
И.М. Бородянский
Ю.М. Бородянский
Е.Г. Ольшанская
И.Ф. Сурженко
П.В. Хало
Original Assignee
Нкб "Миус" Трту
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нкб "Миус" Трту filed Critical Нкб "Миус" Трту
Priority to RU2001107764/14A priority Critical patent/RU2201130C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2201130C2 publication Critical patent/RU2201130C2/en
Publication of RU2001107764A publication Critical patent/RU2001107764A/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: system has biological signal transducers, common electrode transducer, electrode for suppressing inphase component, bioelectrical signal multiplexor unit, normalizing amplifier, analog-to-digital converter of electric biological signals, control unit, sequential communication interface unit, host computer, preliminary amplifier, autonomous power supply source, temperature gage, thermoelectric signal multiplexor unit, zero adjustment digital-to-analog converter, thermoelectric signal analog-to-digital converter , code-to-voltage transducer for suppressing inphase component, microprogram memory unit, read-only-memory unit, biological feedback processor, stimulus and test digital-to-analog converter, stimulus and test normalizer, paraphase commutation unit, wireless transceiver of human operator, wireless transceiver of computer. EFFECT: higher information capacity of biological data; wide range of functional applications. 3 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемая система мониторинга человека-оператора относится к области медицины, а именно к исследовательским и диагностическим системам с биологической обратной связью для комплексной оценки состояния и возможностей человека-оператора и оперативной коррекции его психофизиологического состояния. The proposed human operator monitoring system belongs to the field of medicine, namely to research and diagnostic systems with biological feedback for a comprehensive assessment of the state and capabilities of the human operator and the operational correction of its psychophysiological state.

В ряде случаев (например, для операторов атомных электростанций, космических станций, подводных лодок и другой человеко-операторской деятельности, требующей принятия решения в экстремальных ситуациях) необходимо осуществление непрерывного мониторинга человеко-операторских систем в условиях естественных (или максимально приближенных к таковым) для выполнения поставленных задач и принятия оперативного решения о профессиональной пригодности на данный момент времени и допускового контроля. In a number of cases (for example, for operators of nuclear power plants, space stations, submarines and other human-operator activities that require decision-making in extreme situations), it is necessary to continuously monitor human-operator systems in natural (or as close as possible) conditions to tasks and making an operational decision on professional suitability at a given time and access control.

При этом необходимо, чтобы подобные системы обладали биологической обратной связью с оператором, позволяющей не только контролировать степень адекватности его поведения, но и производить оперативную коррекцию, в случае необходимости, его психофизиологическое состояние специальными методами. At the same time, it is necessary that such systems have biological feedback with the operator, which allows not only to control the degree of adequacy of his behavior, but also to perform operational correction, if necessary, his psychophysiological state by special methods.

Подобная система должна быть компактна, высокоинформативна, обладать высокой степенью надежности и достоверности. Such a system should be compact, highly informative, have a high degree of reliability and reliability.

Существующие полиграфы, обладающие большим числом каналов, имеют крупные размеры и большое время обработки информации. В них практически не реализуется биологическая обратная связь для оперативной коррекции психофизиологического состояние человека-оператора. Existing polygraphs with a large number of channels are large and have a large processing time. They practically do not realize biological feedback for the operational correction of the psychophysiological state of a human operator.

Поэтому возникает необходимость с целью сокращения габаритных размеров и времени обработки произвести выборку наиболее информативных биоэлектрофизиологических каналов состояния человека-оператора и наиболее эффективных методов коррекции его психофизиологического состояния. На данный момент времени наиболее значимыми каналами психофизиологического состояния человека-оператора считаются каналы ЭГГ, ЭКГ, термограммы и др. Therefore, it becomes necessary to select the most informative bioelectrophysiological channels of the state of the human operator and the most effective methods of correcting his psychophysiological state in order to reduce the overall dimensions and processing time. At this time, the most significant channels of the psychophysiological state of a human operator are considered channels of EGG, ECG, thermograms, etc.

Известна система снятия и обработки электроэнцефалографических сигналов (электроэнцефалограф) (Л.Р. Зенков. Клиническая электроэнцефалография. - Таганрогский государственный радиотехнический университет, 1996, с. 24), содержащий блок коммутации, блок усилителей и фильтров, АЦП, блок ввода данных, процессорный блок, блок стимуляции и генератор калибровочных сигналов. A known system for recording and processing electroencephalographic signals (electroencephalograph) (LR Zenkov. Clinical electroencephalography. - Taganrog State Radio Engineering University, 1996, p. 24), containing a switching unit, a unit of amplifiers and filters, ADC, data input unit, processor unit , stimulation unit and calibration signal generator.

Известна также система регистрации и анализа вызванных потенциалов мозга ( В.В. Гнездицкий. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. - Таганрогский государственный радиотехнический университет, 1997, с. 27), содержащая генератор стимулов, блок стимуляции, усилители ЭЭГ, фильтр, АЦП, процессор выделения и обработки ВП, принтер и монитор. Also known is a system for recording and analyzing evoked brain potentials (V.V. Gnezditsky. Evoked brain potentials in clinical practice. - Taganrog State Radio Engineering University, 1997, p. 27), containing a stimulus generator, stimulation block, EEG amplifiers, filter, ADC, processor for selecting and processing VIs, printer and monitor.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, в обеих системах являются ограниченный динамический диапазон входных частот, большие аппаратные затраты, низкая точность, наличие проводной связи между человеком и системой, что делает невозможным ее применение для непрерывного мониторинга человека-оператора в процессе выполнения поставленных задач, и ограниченные функциональные возможности. The reasons that impede the achievement of the required technical result in both systems are the limited dynamic range of input frequencies, high hardware costs, low accuracy, the presence of a wired connection between a person and the system, which makes it impossible to use it for continuous monitoring of a human operator in the process of performing tasks, and limited functionality.

Из известных систем наиболее близкой по технической сущности является система регистрации, хранения и исследования электробиопотенциалов (заявка 96121714 от 14.11.1996 . Система регистрации, хранения и исследования электробиопотенциалов), содержащая набор электродов, элементы защиты, управляемые ключи (коммутаторы), блок формирования тестовых сигналов, блок формирования разностных сигналов, дифференциальные усилители, фильтры, коммутатор, АЦП, контроллер, блок гальванической развязки, интерфейс, микроЭВМ, цепь формирования сигнала подавления синфазной составляющей. Of the known systems, the closest in technical essence is the system of registration, storage and research of electro-biopotentials (application 96121714 from 11/14/1996. The system of registration, storage and research of electro-biopotentials), containing a set of electrodes, protection elements, controlled keys (switches), a unit for generating test signals , differential signal generating unit, differential amplifiers, filters, switch, ADC, controller, galvanic isolation unit, interface, microcomputer, suppression signal generating circuit in-phase component.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что система при сравнительном увеличении точности по отношению к предыдущим устройствам все также имеет ограниченный динамический диапазон входных частот, большие аппаратные затраты, наличие проводной связи между человеком и системой, что делает невозможным ее применение для непрерывного мониторинга человека-оператора в процессе выполнения поставленных задач, и ограниченные функциональные возможности. The reason that impedes the achievement of the required technical result is that the system with a comparative increase in accuracy with respect to previous devices still has a limited dynamic range of input frequencies, high hardware costs, the presence of a wired connection between a person and the system, which makes it impossible to use it for continuous monitoring a human operator in the process of fulfilling tasks, and limited functionality.

Признаки прототипа, общие с заявляемым техническим решением, следующие: набор электродов (датчики биологических сигналов и датчик общего электрода), цепь формирования сигнала подавления синфазной составляющей (электрод подавления синфазной составляющей), коммутатор (мультиплексор биоэлектрических сигналов), дифференциальные усилители (усилитель-нормализатор (УН), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (аналого-цифровой преобразователь электробиологических сигналов (АЦПЭБС), микроЭВМ (контроллер управления), интерфейс последовательной связи (ИПС), персональный компьютер (центральный компьютер). Signs of the prototype, common with the claimed technical solution, are as follows: a set of electrodes (biological signal sensors and a common electrode sensor), a common-mode signal suppression signal generating circuit (common-mode component suppression electrode), a switch (bioelectric signal multiplexer), differential amplifiers (normalizer amplifier ( УН), analog-to-digital converter (ADC) (analog-to-digital converter of electrobiological signals (АЦПЭБС), microcomputer (control controller), serial interface th communication (BCC), a personal computer (host computer).

Задачей заявляемого технического решения является повышение точности, уменьшение габаритных размеров, более высокая информативность, повышенная степень надежности и достоверности результатов мониторинга, а также осуществление скоровспомощных способов коррекции психофизиологического состояния оператора. The objective of the proposed technical solution is to increase accuracy, reduce overall dimensions, higher information content, a higher degree of reliability and reliability of monitoring results, as well as the implementation of short-range methods of correction of the psychophysiological state of the operator.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении информативности биологической информации (расширенный диапазон частот электробиологических сигналов и дополнительный канал термограммы), наличие биологической обратной связи для осуществление оперативной коррекции психофизиологического состояния человека-оператора, наличие беспроводной связи, позволяющее осуществлять функционирование системы в целом в нормальных условиях для деятельности человека-оператора или максимально приближенным к естественным, общее повышение точности и надежности системы, уменьшение весогабаритных параметров устройства съема биологической информации и устройства коррекции психофизиологического состояния человека-оператора с применением биологической обратной связи. The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the informativeness of biological information (an extended frequency range of electrobiological signals and an additional thermogram channel), the presence of biological feedback for the operational correction of the psychophysiological state of a human operator, the presence of wireless communication that allows the functioning of the system as a whole under normal conditions for the activities of a human operator or as close as possible naturally, the overall increase in the accuracy and reliability of the system, reducing the weight and dimensional parameters pickup device and the biological information of the operator-human psychophysiological state correction apparatus using biofeedback.

Система состоит из следующих компонентов: датчики биологических сигналов, датчик общего электрода, электрод подавления синфазной составляющей, мультиплексор биоэлектрических сигналов, усилитель-нормализатор, аналого-цифровой преобразователь электробиологических сигналов, контроллер управления, интерфейс последовательной связи, центральный компьютер. В нее также включены дополнительно следующие блоки: предварительный усилитель, источник автономного питания, датчик температуры, мультиплексор термоэлектрических сигналов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) коррекции нуля, АЦП термоэлектрических сигналов, преобразователь код - напряжение для подавления синфазной составляющей (ПКНПС), блок памяти микропрограмм, оперативно-запоминающее устройство, процессор биологической обратной связи (БОС), ЦАП стимулов и тестов, нормализатор стимулов и тестов, блок коммутации парафазного сигнала, беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора, беспроводное приемопередающее устройство компьютера. The system consists of the following components: biological signal sensors, common electrode sensor, common mode rejection electrode, bioelectric signal multiplexer, normalizer amplifier, analog-to-digital converter of electrobiological signals, control controller, serial communication interface, central computer. It also additionally includes the following units: a preamplifier, an autonomous power supply, a temperature sensor, a thermoelectric signal multiplexer, a digital-to-analog converter (DAC) for zero correction, an ADC for thermoelectric signals, a code-voltage converter for suppressing the common-mode component (PCNPS), a microprogram memory block, random access memory, biofeedback processor (BFB), DAC stimuli and tests, stimulus and test normalizer, paraphase signal switching unit , human operator’s wireless transceiver, computer’s wireless transceiver.

Изобретение поясняется фиг. 1, где приведена структурная схема системы. The invention is illustrated in FIG. 1, which shows the structural diagram of the system.

В состав системы входят следующие блоки:
1.1 -1.N. - датчики биологических сигналов (ДБС),
2 - датчик общего электрода (ДОЭ),
3 - электрод подавления синфазной составляющей (ЭПСС),
4 - мультиплексор биоэлектрических сигналов (МБЭС),
5 - мультиплексор термоэлектрических сигналов (МТЭС),
6 - усилитель-нормализатор (УН),
7 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП) электробиологических сигналов (АЦПЭБС),
8 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) коррекции нуля (ЦАПКН),
9 - АЦП термоэлектрических сигналов (АЦПТЭС),
10 - преобразователь код - напряжение для подавления синфазной составляющей (ПКНПС),
11 - контроллер управления (КУ),
12 - блок памяти микропрограмм (БПМП),
13 - оперативнозапоминающее устройство (ОЗУ),
14 - процессор БОС (ПБОС),
15 - ЦАП стимулов и тестов (ЦАПСТ),
16 - нормализатор стимулов и тестов (НСТ),
17 - блок коммутации парафазного сигнала (БКПС),
18 - интерфейс последовательной связи (ИПС),
19 - беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора (например, по инфракрасному каналу) (БПУЧО),
20 - беспроводное приемопередающее устройство компьютера (БПУЦК),
21 - центральный компьютер (ЦК).
The system includes the following blocks:
1.1 -1.N. - sensors of biological signals (DBS),
2 - common electrode sensor (DOE),
3 - electrode suppression of the in-phase component (EPSS),
4 - a multiplexer of bioelectric signals (MBEC),
5 - thermoelectric signal multiplexer (MTES),
6 - amplifier normalizer (UN),
7 - analog-to-digital Converter (ADC) of electrobiological signals (ADCES),
8 - digital-to-analog Converter (DAC) zero correction (CAPKN),
9 - ADC thermoelectric signals (ADCTES),
10 - converter code - voltage to suppress the common mode component (PCNPS),
11 - control controller (KU),
12 - block memory microprograms (BPMP),
13 - random access memory (RAM),
14 - processor BOS (CBOS),
15 - DAC incentives and tests (CAPST),
16 - normalizer of stimuli and tests (NST),
17 - block switching the paraphase signal (BKPS),
18 - serial communication interface (IPS),
19 is a wireless transceiver device of a human operator (for example, through an infrared channel) (BEUCO),
20 - wireless transceiver device of the computer (BTUZK),
21 - central computer (CC).

В состав датчика биологических сигналов входит:
1.1.1 - электрод (например, хлор серебряный),
1.1.2 - предварительный усилитель,
1.1.3 - источник автономного питания,
1.1.4 - датчик температуры.
The composition of the biological signal sensor includes:
1.1.1 - electrode (e.g. silver chlorine),
1.1.2 - pre-amplifier,
1.1.3 - autonomous power source,
1.1.4 - temperature sensor.

В состав ДОЭ:
2.1 - электрод общий,
2.2 - усилитель,
2.3 - датчик температуры,
2.4. - источник автономного питания.
The composition of the DOE:
2.1 - common electrode,
2.2 - amplifier
2.3 - temperature sensor,
2.4. - autonomous power source.

А на фиг. 2 приведена блок-схема алгоритма работы системы, где приняты следующие обозначения:
1 - "Начало";
2 - "Тестирование";
3 - "Проверка исправности";
4 - "Сигнал неисправности";
5 - "Режим мониторинга?";
6 - "А=1";
7 - "В=1";
8 - "Ввод биоэлектрических сигналов с А электрода";
9 - "Ввод термоэлектрических сигналов с электрода В";
10 - "Проверка на соответствие нормализованному сигналу";
11 - "Ввод и обработка данных в процессоре биологической обратной связи";
12 - "Вывод данных из процессора в ОЗУ";
13 - "B>N+1";
14 - "В=В+1";
15 - "A>N";
16 - "Вывод данных в центральный компьютер";
17 - "А=А+1";
18 - "Изменение коэффициента усиления усилителем-нормализатором";
19 - "Режим стимуляции?";
20 - "Ввод программы стимуляции";
21 - "Нормирование стимулирующего сигнала";
22 - "Выбор необходимой пары электродов от 1 до N+1";
23 - "Стимуляция зон";
24 - "Продолжить стимуляцию?"
25 - "Продолжить работу?"
26 - "Конец".
And in FIG. 2 shows a block diagram of the algorithm of the system, where the following notation:
1 - "Start";
2 - "Testing";
3 - "Health Check";
4 - "Fault signal";
5 - "Monitoring mode?";
6 - "A = 1";
7 - "B = 1";
8 - "Input bioelectric signals from the A electrode";
9 - "Input thermoelectric signals from the electrode B";
10 - "Check for compliance with the normalized signal";
11 - "Data input and processing in a biological feedback processor";
12 - "Data output from the processor to RAM";
13 - "B> N + 1";
14 - "B = B + 1";
15 - "A>N";
16 - "Data output to the central computer";
17 - "A = A + 1";
18 - "Change the gain of the amplifier-normalizer";
19 - "Mode of stimulation?";
20 - "Enter stimulation program";
21 - "Rationing of the stimulating signal";
22 - "Selection of the required pair of electrodes from 1 to N + 1";
23 - "Stimulation of zones";
24 - "Continue Stimulation?"
25 - "Continue to work?"
26 - The End.

Система работает следующим образом: датчики биологических сигналов 1 располагают на голове человека-оператора по соответствующей схеме. ДОЭ 2 располагают в месте расположения общего электрода биоэлектрических сигналов. Электрод подавления синфазной составляющей 3 располагают на участке тела, существенно удаленном от датчиков биологических сигналов (например, на одной из конечностей.)
Блоки 4-19, выполненные конструктивно в компактом корпусе, располагают в месте, удобном для выполнения рабочей деятельности оператора.
The system works as follows: the biological signal sensors 1 are placed on the head of a human operator according to the corresponding scheme. DOE 2 is located at the location of the common electrode of bioelectric signals. The common-mode suppression electrode 3 is located on a part of the body that is substantially remote from the sensors of biological signals (for example, on one of the limbs.)
Blocks 4-19, made structurally in a compact casing, are placed in a place convenient for the operator to carry out work activities.

Блок 20 и 21 расположены стационарно, в месте, удобном для осуществления постоянного мониторинга. Block 20 and 21 are stationary, in a place convenient for continuous monitoring.

При включении системы осуществляется режим тестирования (см. фиг.2), после которого следует режим мониторинга с возможностью использования БОС электростимуляции. When the system is turned on, the testing mode is carried out (see Fig. 2), followed by the monitoring mode with the possibility of using biofeedback electrical stimulation.

Процесс мониторинга состоит в следующем: с каждого из датчиков биологических сигналов от 1.1 до 1.N информация о психофизиологическом состоянии человека оператора в виде электрического потенциала поступает на соответствующие мультиплексоры: МБЭП и МТЭС. Мультиплексор 4 обеспечивает поочередное подключение каждого из датчиков от 1.1 до 1.N через УН 6 к входу АЦП 7. Мультиплексор 5 обеспечивает подключение сигналов с датчиков температуры от 1 до N+1, к входу АЦП 9. Процессор 11 осуществляет съем и обработку информации с обоих АЦП 7 и 9. Для обеспечения работы блока 11 служит БПМП 12. Обмен информации с центральным компьютером 21 осуществляется через интерфейсный узел 14 по беспроводному каналу 20, 19. Для расширения нижней границы полосы частот обрабатываемых сигналов с биологических датчиков от 1 до N используется ЦАП 8, осуществляющий компенсацию постоянной составляющей каждого канала. КУ 11 осуществляет нормализацию измеряемых сигналов в соответствии с уровнем входных сигналов по каждому из каналов. Для подавления синфазной составляющей используется электрод 3, который по сигналу процессора 11 через ПКНПС 10 приводит потенциал человека-оператора к уровню, близкому к среднему значению измеряемого потенциала. С первого выхода блока тестовых сигналов поступает сигнал на вторые входы дифференциальных усилителей каждого из датчиков от 1 до N. При необходимости режим мониторинга может сопровождаться режимом стимуляции. The monitoring process is as follows: from each of the biological signal sensors from 1.1 to 1.N, information about the psychophysiological state of the human operator in the form of an electric potential is fed to the corresponding multiplexers: MBEP and MTES. The multiplexer 4 provides the alternate connection of each of the sensors from 1.1 to 1.N through the UN 6 to the input of the ADC 7. The multiplexer 5 provides the connection of signals from the temperature sensors from 1 to N + 1, to the input of the ADC 9. The processor 11 picks up and processes information with both ADCs 7 and 9. To ensure the operation of block 11, the BPMP 12 is used. Information is exchanged with the central computer 21 through the interface node 14 via the wireless channel 20, 19. To expand the lower boundary of the frequency band of the processed signals from biological sensors from 1 to N, use zuetsya DAC 8, performs compensation of the constant component of each channel. KU 11 normalizes the measured signals in accordance with the level of input signals for each channel. To suppress the in-phase component, an electrode 3 is used, which, according to the signal of the processor 11, leads the potential of the human operator to a level close to the average value of the measured potential through PCNPS 10. From the first output of the block of test signals, a signal is supplied to the second inputs of the differential amplifiers of each of the sensors from 1 to N. If necessary, the monitoring mode can be accompanied by a stimulation mode.

В режиме стимуляции: процессор БОС (14) и ОЗУ (13) осуществляют реализацию программ БОС по заданному событию. При этом с соответствующих выходов ПБОС (14), на входы ЦАПСТ (15) подаются цифровые коды, соответствующие необходимой форме и величине стимула. Выход преобразователя соединен с НСТ (16), назначение которой в том, чтобы привести выходной сигнал ЦАПСТ к уровню стимула и развязать его по питанию, БКПС (17) осуществляет поочередный выбор необходимых пар электродов от 1 до N+1, расположенных в соответствующих зонах стимуляции. In stimulation mode: the biofeedback processor (14) and RAM (13) implement the biofeedback programs for a given event. In this case, from the corresponding outputs of the TSS (14), digital codes corresponding to the necessary shape and magnitude of the stimulus are supplied to the inputs of the CAPST (15). The output of the converter is connected to the NST (16), the purpose of which is to bring the CAPST output signal to the stimulus level and decouple it from the power supply, BKPS (17) alternately selects the necessary pairs of electrodes from 1 to N + 1 located in the corresponding stimulation zones .

Режим тестирования: КУ выбирает из БПМП соответствующий набор тестовых сигналов, которые поступают на входы ЦАПСТ. НСТ, соединенный с выходом ЦАПСТ, по соответствующей команде с КУ переключается в режим нормализатора тестового сигнала. Нормализованный тестовый сигнал с НСТ поступает на блок коммутации парафазного сигнала, который осуществляет его последовательную подачу на все электроды. Test mode: KU selects from the BPMP an appropriate set of test signals that are fed to the CAPST inputs. The HCT connected to the CAPST output, by the corresponding command from the control unit, switches to the normalizer mode of the test signal. The normalized test signal from the HCT is fed to the paraphase signal switching unit, which carries out its sequential supply to all electrodes.

Таким образом описанная выше система позволяет осуществлять оперативную комплексную оценку состояния и возможностей человека-оператора с высокой достоверностью и эффективную оперативную коррекцию его психофизиологического состояния с применением биологической обратной связи. Thus, the system described above makes it possible to carry out an operative comprehensive assessment of the state and capabilities of a human operator with high reliability and effective operational correction of its psychophysiological state using biological feedback.

Claims (3)

1. Система мониторинга человека-оператора, содержащая датчики биологических сигналов, первые выходы которых подключены к N входам мультиплексора биоэлектрических сигналов, выход которого подключен к первому входу усилителя-нормализатора, датчик общего электрода, первый выход которого соединен с первыми входами каждого датчика биологических сигналов, электрод подавления синфазной составляющей, аналого-цифровой преобразователь электробиологических сигналов, контроллер управления, интерфейс последовательной связи, центральный компьютер, отличающаяся тем, что в нее введены цифроаналоговый преобразователь коррекции нуля, аналого-цифровой преобразователь термоэлектрических сигналов, процессор биологической обратной связи, оперативно запоминающее устройство, блок памяти микропрограмм, беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора, беспроводное приемопередающее устройство компьютера, цифроаналоговый преобразователь стимулов и тестов, нормализатор сигналов стимулов и тестов, цифроаналоговый преобразователь подавления синфазной составляющей, блок коммутации парафазного сигнала, мультиплексор термоэлектрических сигналов, к N+1 входам которого подключены вторые выходы датчиков биологических сигналов и второй выход датчика общего электрода, а выход через аналого-цифровой преобразователь термоэлектрических сигналов - к первому входу процессора биологической обратной связи, ко второму входу которого через аналого-цифровой преобразователь электробиологических сигналов подключен выход усилителя-нормализатора, к второму входу которого подключен выход цифроаналогового преобразователя коррекции нуля, вход которого соединен с первым выходом процессора биологической обратной связи, второй выход которого подключен через цифроаналоговый преобразователь стимулов и тестов к входу нормализатора сигналов стимулов и тестов, а через цифроаналоговый преобразователь подавления синфазной составляющей - к входу электрода подавления синфазной составляющей, третий выход процессора биологической обратной связи подключен к первому входу контроллера управления, второй вход которого соединен с двунаправленной шиной, подключенной к третьему входу процессора биологической обратной связи, входу оперативного запоминающего устройства и интерфейсу последовательной связи, третий вход соединен с выходом памяти микропрограмм, а выход соединен с входом блока памяти микропрограмм, с третьим входом усилителя-нормализатора, входами управления мультиплексоров биологических и термоэлектрических сигналов, блока коммутации парафазного сигнала, вторым входом нормализатора сигналов стимулов и тестов, третий вход которого соединен с первым выходом датчика общего электрода, парафазный выход которого через (N+1)•2 выходов блока коммутации парафазного сигнала подключен к соответствующим вторым входам датчиков биологических сигналов и входу датчика общего электрода, причем выход интерфейса последовательной связи через беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора и беспроводное приемопередающее устройство компьютера подключен к центральному компьютеру. 1. A human operator monitoring system containing biological signal sensors, the first outputs of which are connected to N inputs of a bioelectric signal multiplexer, the output of which is connected to the first input of a normalizer amplifier, a common electrode sensor, the first output of which is connected to the first inputs of each biological signal sensor, common mode rejection electrode, analog-to-digital converter of electrobiological signals, control controller, serial communication interface, central computer ter, characterized in that it includes a digital-to-analog converter for zero correction, an analog-to-digital converter for thermoelectric signals, a biofeedback processor, a random access memory, a microprogram memory unit, a wireless transceiver for a human operator, a wireless transceiver for a computer, a digital-to-analog stimulus converter, and tests, stimulus and test signal normalizer, digital-to-analog converter for suppressing the in-phase component, switching a paraphase signal, a thermoelectric signal multiplexer, to the N + 1 inputs of which the second outputs of the biological signal sensors and the second output of the common electrode sensor are connected, and the output through an analog-to-digital converter of thermoelectric signals to the first input of the biological feedback processor, to the second input of which an analog-to-digital converter of electrobiological signals is connected to the output of the amplifier-normalizer, to the second input of which the output of the digital-to-analog converter is connected a zero correction device, the input of which is connected to the first output of the biofeedback processor, the second output of which is connected through the digital-to-analog converter of stimuli and tests to the input of the normalizer of stimulus and test signals, and through the digital-to-analog converter to suppress the in-phase component - to the input of the common-mode component suppression electrode, the third output the biological feedback processor is connected to the first input of the control controller, the second input of which is connected to the bi-directional bus, connected to the third input of the biofeedback processor, the input of random access memory, and the serial communication interface, the third input is connected to the output of the microprogram memory, and the output is connected to the input of the microprogram memory block, to the third input of the normalizer amplifier, and the control inputs of biological and thermoelectric signal multiplexers, a paraphase signal switching unit, the second input of the normalizer of stimulus and test signals, the third input of which is connected to the first output of the common electronic sensor an ode whose paraphase output through (N + 1) • 2 outputs of the paraphase signal switching unit is connected to the corresponding second inputs of the biological signal sensors and the input of the common electrode sensor, and the output of the serial communication interface through a wireless transceiver device of a human operator and a wireless transceiver device of a computer is connected to the central computer. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчики биологических сигналов содержат источник автономного питания, электрод, датчик температуры, предварительный усилитель, первый вход которого соединен с первым входом датчика биологических сигналов, второй вход - с электродом и со вторым входом датчика биологических сигналов, а выход - с первым выходом датчика, второй выход датчика биологических сигналов соединен с выходом датчика температуры, причем источник автономного питания подключен к предварительному усилителю и датчику температуры. 2. The system according to claim 1, characterized in that the biological signal sensors comprise an autonomous power source, an electrode, a temperature sensor, a preliminary amplifier, the first input of which is connected to the first input of the biological signal sensor, the second input to the electrode and to the second input of the biological sensor signals, and the output is with the first output of the sensor, the second output of the biological signal sensor is connected to the output of the temperature sensor, and the autonomous power source is connected to a pre-amplifier and a temperature sensor. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчик общего электрода содержит источник автономного питания, общий электрод, датчик температуры, согласующий усилитель, вход которого соединен с общим электродом и с входом датчика общего электрода, а первый выход - с первым выходом датчика общего электрода, второй выход датчика общего электрода соединен с выходом датчика температуры, причем источник автономного питания подключен к согласующему усилителю и датчику температуры. 3. The system according to p. 1, characterized in that the common electrode sensor contains an autonomous power source, a common electrode, a temperature sensor, a matching amplifier, the input of which is connected to a common electrode and to the input of the common electrode sensor, and the first output to the first output of the sensor the common electrode, the second output of the common electrode sensor is connected to the output of the temperature sensor, and the autonomous power source is connected to a matching amplifier and a temperature sensor.
RU2001107764/14A 2001-03-22 2001-03-22 Human operator monitoring system RU2201130C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107764/14A RU2201130C2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Human operator monitoring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107764/14A RU2201130C2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Human operator monitoring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2201130C2 true RU2201130C2 (en) 2003-03-27
RU2001107764A RU2001107764A (en) 2003-08-27

Family

ID=20247493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001107764/14A RU2201130C2 (en) 2001-03-22 2001-03-22 Human operator monitoring system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201130C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470575C2 (en) * 2006-06-02 2012-12-27 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Cognitive control wireless device for medical equipment
RU2485572C1 (en) * 2012-05-10 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") Method of optimising computer management
RU2663642C1 (en) * 2017-12-01 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) Method of differential diagnostics of behavioral reactions
RU2723670C1 (en) * 2020-02-25 2020-06-17 Василий Сергеевич Эчин X-ray television systems operators monitoring system
RU2725782C2 (en) * 2018-11-30 2020-07-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нейрочат" System for communication of users without using muscular movements and speech

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Система EASY. Каталог фирмы "Актуальные медицинские технологии" (АМТ). - Италия, 1995, с. 11. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470575C2 (en) * 2006-06-02 2012-12-27 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Cognitive control wireless device for medical equipment
RU2485572C1 (en) * 2012-05-10 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") Method of optimising computer management
RU2663642C1 (en) * 2017-12-01 2018-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) Method of differential diagnostics of behavioral reactions
RU2725782C2 (en) * 2018-11-30 2020-07-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нейрочат" System for communication of users without using muscular movements and speech
RU2723670C1 (en) * 2020-02-25 2020-06-17 Василий Сергеевич Эчин X-ray television systems operators monitoring system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mathewson et al. High and dry? Comparing active dry EEG electrodes to active and passive wet electrodes
US5291894A (en) Apparatus for treating a patient with acoustic waves
Gallego et al. Influence of common synaptic input to motor neurons on the neural drive to muscle in essential tremor
Ng et al. A low noise capacitive electromyography monitoring system for remote healthcare applications
US20020038092A1 (en) Capacitively coupled electrode system for sensing voltage potentials at the surface of tissue
KR20170074039A (en) Bio-processor for measuring each of biological signals and wearable device having the same
RU2201130C2 (en) Human operator monitoring system
da Silva et al. Off-the-person electrocardiography
US7328062B2 (en) Monitoring of patient's electrical characteristics using a single piece of equipment
Lacirignola et al. Hardware design of a wearable ECG-sensor: Strategies implementation for improving CMRR and reducing noise
Gibas et al. A wearable EIT system for detection of muscular activity in the extremities
Jamaluddin et al. Flexible bio-signals channels acquisition system for ECG and EMG application
EP1903940B1 (en) Method and apparatus for monitoring the sedation level of a sedated patient
Mufarid et al. Central Monitor Based On Personal Computer Using One Wireless Receiver
Güttler et al. Evaluation of low cost capacitive ECG prototypes: A hardware/software approach
Mohamad et al. Development of smart ECG machine using LabVIEW for biomedical engineering students
JP2004275563A (en) Ballistocardiogram monitoring device
Patil et al. Wireless ECG Monitoring System
Lynn et al. ECG monitoring techniques using advanced signal recovery and arm worn sensors
WO2020021531A1 (en) Systems and methods for monitoring physiological parameters during diathermy
Nofitasari et al. A low-cost Holter monitor design equipped with external memory and Bluetooth connection
Korenevskiy et al. Designing multipurpose diagnostic units on the basis of AFE interfaces
Liebing et al. Design of a miniaturized wearable EIT system for imaging and hand gesture recognition
EP4374782A1 (en) Frequencies generator apparatus for analysis and correction of cellular imbalances, in particular of the human body
Rosik et al. Portable system for high resolution ECG mapping

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080323