RU222493U1 - Прибор для диагностики утомления человека-оператора - Google Patents
Прибор для диагностики утомления человека-оператора Download PDFInfo
- Publication number
- RU222493U1 RU222493U1 RU2023122850U RU2023122850U RU222493U1 RU 222493 U1 RU222493 U1 RU 222493U1 RU 2023122850 U RU2023122850 U RU 2023122850U RU 2023122850 U RU2023122850 U RU 2023122850U RU 222493 U1 RU222493 U1 RU 222493U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connector
- sensor
- information
- microcomputer
- eye tracker
- Prior art date
Links
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003565 oculomotor Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000008451 emotion Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 abstract description 2
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 abstract description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 13
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к приборам, системам и изделиям медицинского назначения, применяемым для диагностики утомления человека-оператора эргатической системы в процессе деятельности в интересах решения прикладных задач физиологии трудовой деятельности.
Прибор для диагностики утомления человека-оператора эргатической системы состоит из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами, внутри которого закреплены микрокомпьютер, накопитель с энергонезависимой памятью, аккумулятор и блок беспроводного интерфейса; в одну из внешних боковых граней корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера и разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании; в смежную с ней внешнюю боковую грань корпуса вмонтировано цифровое табло, динамик и трехрежимный световой индикатор; накопитель с энергонезависимой памятью, блок беспроводного интерфейса, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании, цифровое табло и трехрежимный световой индикатор соединены проводами с микрокомпьютером; блок приема информации, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, цифровое табло, динамик, трехрежимный световой индикатор и микрокомпьютер соединены проводами с аккумулятором; внешняя боковая грань корпуса, противоположная грани с цифровым табло, выполнена из материала с магнитными свойствами и оборудована креплением, встроенным заподлицо с поверхностью грани; причем корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении; в верхнюю грань корпуса заподлицо ее внешней поверхности встроены видеокамера, датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и индикатор исправности, соединенные с микрокомпьютером, и солнечная батарея, соединенная с аккумулятором; а микрокомпьютер выполнен с возможностями: выдачи информации в систему автоматического управления эргатической системы в параметрический регистратор информации о ее функционировании, адаптивного управления частотой опроса подключенных датчиков и айтрекера, обработки изображения лица человека-оператора, получаемого с видеокамеры, позволяющей получить количественные характеристики эмоций, обработки информации с айтрекера в интересах получения характеристик глазодвигательных реакций, и расчета оценки утомления человека-оператора эргатической системы по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов, результатам обработки изображения лица оператора, получаемого с видеокамеры, и характеристик глазодвигательных реакций.
Достигаемый технический результат заключается в сокращении времени мониторинга утомления человека-оператора эргатической системы в процессе деятельности.
Description
Полезная модель относится к приборам, системам и изделиям медицинского назначения, применяемым для диагностики утомления человека-оператора эргатической системы в процессе деятельности в интересах решения прикладных задач физиологии трудовой деятельности.
Наиболее близким аналогом, известным из уровня техники, является интеллектуальный контроллер состояния оператора эргатической системы в условиях психоэмоционального стресса (патент на изобретение RU 2751274), содержащий корпус с закрепленными внутри него микрокомпьютером, накопителем с энергонезависимой памятью, аккумулятором и блоком приема информации; в верхнюю грань корпуса встроены соединенные с микрокомпьютером видеокамера для получения изображения лица оператора, датчики температуры и влажности воздуха, индикатор исправности и соединенная с аккумулятором солнечная батарея; встраиваемые в экипировку оператора датчики частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела и влажности кожных покровов человека выполнены с возможностью передачи информации в блок приема информации; микрокомпьютер выдает информацию в систему автоматического управления эргатической системы, адаптивно управляет частотой опроса датчиков, обрабатывает изображение лица оператора с получением количественных характеристик эмоций и рассчитывает оценку резервного времени сохранения работоспособности оператора по величинам температуры и влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов оператора и результатам обработки изображения лица оператора.
Недостатком этого решения является невозможность учета характеристик глазодвигательных реакций человека-оператора, что имеет существенное значение для получения адекватных оценок его утомления.
Технической задачей полезной модели является развитие арсенала средств мониторинга состояния оператора эргатической системы в процессе деятельности для решения прикладных задач физиологии трудовой деятельности.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что прибор для диагностики утомления человека-оператора эргатической системы состоит из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами, внутри которого закреплены микрокомпьютер, накопитель с энергонезависимой памятью, аккумулятор и блок беспроводного интерфейса; в одну из внешних боковых граней корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера и разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании; в смежную с ней внешнюю боковую грань корпуса вмонтировано цифровое табло, динамик и трехрежимный световой индикатор; накопитель с энергонезависимой памятью, блок беспроводного интерфейса, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании, цифровое табло и трехрежимный световой индикатор соединены проводами с микрокомпьютером; блок приема информации, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, цифровое табло, динамик, трехрежимный световой индикатор и микрокомпьютер соединены проводами с аккумулятором; внешняя боковая грань корпуса, противоположная грани с цифровым табло, выполнена из материала с магнитными свойствами и оборудована креплением, встроенным заподлицо с поверхностью грани; причем корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении; в верхнюю грань корпуса заподлицо ее внешней поверхности встроены видеокамера, датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и индикатор исправности, соединенные с микрокомпьютером, и солнечная батарея, соединенная с аккумулятором; а микрокомпьютер выполнен с возможностями: выдачи информации в систему автоматического управления эргатической системы в параметрический регистратор информации о ее функционировании, адаптивного управления частотой опроса подключенных датчиков и айтрекера, обработки изображения лица человека-оператора, получаемого с видеокамеры, позволяющей получить количественные характеристики эмоций, обработки информации с айтрекера в интересах получения характеристик глазодвигательных реакций, и расчета оценки утомления человека-оператора эргатической системы по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов, результатам обработки изображения лица оператора, получаемого с видеокамеры, и характеристик глазодвигательных реакций.
Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в сокращении времени мониторинга утомления человека-оператора эргатической системы в процессе деятельности.
Составные части заявляемой полезной модели известны из уровня техники.
С помощью кабеля компоненты в корпусе прибора соединены по топологии «активная звезда», центром которой является микрокомпьютер, имеющийся в корпусе.
Перед началом применения заявляемого прибора:
его закрепляют на рабочем месте человека-оператора эргатической системы с помощью крепления и/или магнитной боковой грани корпуса так, чтобы табло и трехрежимный индикатор были видны человеку-оператору - пользователю прибора;
в экипировку человека-оператора - пользователя прибора встраивают датчики показателей состояния, необходимые для расчета интегрального показателя утомления (датчики частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, насыщения кислородом гемоглобина артериальной крови и влажности кожных покровов), подключая их к корпусу прибора через специально имеющиеся в нем разъемы (дискретность передачи информации в процессе профессиональной деятельности определяется микрокомпьютером, имеющимся в корпусе);
на рабочем месте размещают айтрекер, направляя его в сторону лица человека оператора, и подключают айтрекер к прибору через специальный разъем.
Микрокомпьютер, находящийся в корпусе:
по заранее заданным алгоритмам (формулам) выполняет обработку изображения лица человека-оператора, получаемого с видеокамеры, обеспечивая получение количественных характеристик выраженности эмоций, характеризующих психоэмоциональное состояние человека-оператора,
по заранее заданным алгоритмам (формулам) рассчитывает оценку утомления человека-оператора по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов человека-оператора, характеристик глазодвигательных реакций, получаемых с айтрекера, и результатам обработки изображения лица человека-оператора, получаемого с видеокамеры;
выдает сигнал, определяющий режим свечения трехрежимного светового индикатора, записывает информацию в накопитель с энергонезависимой памятью и через разъем сопряжения передает ее в систему автоматического управления эргатической системой и в параметрический регистратор информации о ее функционировании;
генерирует речевую информацию, которую предъявляют человеку-оператору через динамик.
Индикатор исправности, соединенный с микрокомпьютером, показывает исправное (свечение зеленым) и неисправное (свечение красным) состояние прибора.
Солнечная батарея, соединенная с аккумулятором, обеспечивает его подзарядку. Подзарядка аккумулятора и, при необходимости, подключаемых датчиков, также может осуществляться через имеющиеся разъемы.
Информация на табло и текущее свечение индикатора обновляются по команде микрокомпьютера, находящегося в корпусе.
Применяя заявляемый прибор, человек-оператор обеспечивается информацией о развитии утомления. Динамика изменения утомления сохраняется в накопителе с энергонезависимой памятью (может быть использована при необходимости анализа динамики интегрального показателя утомления), передается в систему автоматического управления эргатической системой через специально имеющийся в корпусе разъем (для возможного учета в законах управления ее функционированием) и в параметрический регистратор информации о ее функционировании (для документирования с возможностью анализа совместно с другой информацией о функционировании эргатической системы).
Корпус прибора выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении, что обеспечивает его применимость для контроля утомления человека-оператора любых эргатических систем.
Блок беспроводного интерфейса служит для взаимодействия с внешними устройствами по беспроводному протоколу.
За счет объединения в одном устройстве всех датчиков информации о состоянии человека-оператора эргатической системы с возможностью получения и обработки информации в реальном времени обеспечивается достижение заявленного технического результата: достигается сокращение времени мониторинга утомления человека-оператора эргатической системы в процессе деятельности по сравнению с применением для решения задачи набора отдельных датчиков информации об утомлении человека-оператора эргатической системы.
Таким образом, цель применения заявляемого технического решения достигнута.
Описанные элементы заявляемого прибора функционально взаимосвязаны, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники - то есть заявляемый прибор представляет собой новое техническое решение, обладающее промышленной применимостью.
Claims (15)
- Прибор для диагностики утомления человека-оператора эргатической системы, состоящий из:
- корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами, внутри которого закреплены микрокомпьютер, накопитель с энергонезависимой памятью, аккумулятор и блок беспроводного интерфейса;
- в одну из внешних боковых граней корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера и разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании;
- в смежную с ней внешнюю боковую грань корпуса вмонтировано цифровое табло, динамик и трехрежимный световой индикатор;
- накопитель с энергонезависимой памятью, блок беспроводного интерфейса, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, разъем, обеспечивающий сопряжение с системой автоматического управления эргатической системой и с параметрическим регистратором информации о ее функционировании, цифровое табло и трехрежимный световой индикатор соединены проводами с микрокомпьютером;
- блок приема информации, USB-разъем, разъем для подключения датчика частоты пульса, разъем для подключения датчика частоты дыхания, разъем для подключения датчика температуры тела, разъем для подключения датчика влажности кожных покровов человека, разъем для подключения айтрекера, цифровое табло, динамик, трехрежимный световой индикатор и микрокомпьютер соединены проводами с аккумулятором;
- внешняя боковая грань корпуса, противоположная грани с цифровым табло, выполнена из материала с магнитными свойствами и оборудована креплением, встроенным заподлицо с поверхностью грани;
- причем корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении;
- в верхнюю грань корпуса заподлицо ее внешней поверхности встроены видеокамера, датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и индикатор исправности, соединенные с микрокомпьютером, и солнечная батарея, соединенная с аккумулятором;
- а микрокомпьютер выполнен с возможностями:
- выдачи информации в систему автоматического управления эргатической системы в параметрический регистратор информации о ее функционировании,
- адаптивного управления частотой опроса подключенных датчиков и айтрекера,
- обработки изображения лица человека-оператора, получаемого с видеокамеры, позволяющей получить количественные характеристики эмоций,
- обработки информации с айтрекера в интересах получения характеристик глазодвигательных реакций,
- и расчета оценки утомления человека-оператора эргатической системы по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов, результатам обработки изображения лица оператора, получаемого с видеокамеры, и характеристик глазодвигательных реакций.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU222493U1 true RU222493U1 (ru) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2013127747A (ru) * | 2013-06-18 | 2014-12-27 | Учреждение Федерации Независимых Профсоюзов России "Научно-исследовательский институт охраны труда в г. Екатеринбурге" | Способ оценки склонности человека к риску |
| RU183786U1 (ru) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | Алексей Алексеевич Долгов | Монитор психофизиологического состояния человека |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2013127747A (ru) * | 2013-06-18 | 2014-12-27 | Учреждение Федерации Независимых Профсоюзов России "Научно-исследовательский институт охраны труда в г. Екатеринбурге" | Способ оценки склонности человека к риску |
| RU183786U1 (ru) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | Алексей Алексеевич Долгов | Монитор психофизиологического состояния человека |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220265202A1 (en) | Multifactorial telehealth care pregnancy and birth monitoring | |
| US20230404412A1 (en) | Rapid detection of bleeding before, during, and after fluid resuscitation | |
| US11478190B2 (en) | Noninvasive hydration monitoring | |
| US20170347899A1 (en) | Method and system for continuous monitoring of cardiovascular health | |
| US11395634B2 (en) | Estimating physiological states based on changes in CRI | |
| US20110172503A1 (en) | Physiological Data Collection System | |
| US20160038043A1 (en) | Assessing Effectiveness of CPR | |
| US20100253505A1 (en) | Physiological homecare system | |
| US20120330117A1 (en) | Hemodynamic Reserve Monitor and Hemodialysis Control | |
| US10736515B2 (en) | Portable monitoring device for breath detection | |
| WO2016061545A1 (en) | Assessing effectiveness of cpr | |
| WO2015073910A1 (en) | Noninvasive hydration monitoring | |
| EP3346909A1 (en) | Estimating physiological states based on changes in cri | |
| RU202632U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях психоэмоционального стресса | |
| RU222493U1 (ru) | Прибор для диагностики утомления человека-оператора | |
| RU223094U1 (ru) | Прибор для диагностики функционального состояния человека-оператора | |
| RU227452U1 (ru) | Прибор для диагностики напряженности трудового процесса человека | |
| RU174788U1 (ru) | Устройство контроля психофизического состояния оператора | |
| RU200298U1 (ru) | Устройство контроля психофизического состояния оператора | |
| RU224143U1 (ru) | Устройство для диагностики профессиональной работоспособности человека-оператора | |
| RU2751274C1 (ru) | Интеллектуальный контроллер состояния оператора эргатической системы в условиях психоэмоционального стресса | |
| RU2782669C1 (ru) | Интеллектуальный контроллер функциональных состояний летчика вертолета при применении очков ночного видения | |
| RU2751276C1 (ru) | Интеллектуальный контроллер состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия химического фактора | |
| RU211058U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях психоэмоционального стресса | |
| RU2751464C1 (ru) | Интеллектуальный контроллер состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия акустических колебаний |