RU2587724C2 - Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна - Google Patents
Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587724C2 RU2587724C2 RU2013119391/14A RU2013119391A RU2587724C2 RU 2587724 C2 RU2587724 C2 RU 2587724C2 RU 2013119391/14 A RU2013119391/14 A RU 2013119391/14A RU 2013119391 A RU2013119391 A RU 2013119391A RU 2587724 C2 RU2587724 C2 RU 2587724C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- output
- input
- pilot
- radio channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0031—Implanted circuitry
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для определения психофизиологического состояния человека и может быть использовано для контроля операторской деятельности человека. Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна состоит из датчика кожно-гальванической реакции и двух блоков, из которых первый размещен на теле оператора и содержит датчики температуры и сердечных сокращений, выходы которых соединены с входами первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков первого блока, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второй блок состоит из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом связи с внешними устройствами. Датчик кожно-гальванической реакции связан со вторым микроконтроллером, размещен на штурвале или ручке управления, а первый блок дополнен идентификатором, выполненным с возможностью формирования кода номера устройства или фамилии пилота. Изобретение позволяет повысить оперативность получения и достоверность результатов диагностики. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для определения психофизиологического состояния человека и может быть использовано для контроля операторской деятельности человека, например на авиационном, железнодорожном, морском и речном транспорте, а также для индивидуального самоконтроля функциональных возможностей человека. Устройство позволяет повысить оперативность получения и достоверность результатов диагностики, а также увеличить информативность определения психофизиологического состояния человека и обеспечить надежность и безопасность его профессиональной деятельности.
Комплексной задачей предлагаемого изобретения является как расширение функциональных возможностей штатных бортовых систем регистрации, так и обеспечение записи информации о состоянии операторов, что обеспечит возможность оценки вклада человеческого фактора при разборе происшествий.
В настоящее время для записи параметров работы бортовых агрегатов и переговоров экипажа используется способ записи с помощью бортовых самописцов - самопишущих приборов, устанавливаемых на борту воздушного судна в качестве дополнительного источника сведений для проведения профилактических мероприятий и расследования авиационного происшествия или инцидента (Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в Российской Федерации", утвержденные постановлением Правительства РФ от 18.06.1998 №609).
Такие бортовые самописцы являются частью системы объективного контроля воздушного судна, которая собирает сведения о состоянии материальной части (давление топлива на входе в двигатель, давление в гидросистемах, обороты двигателей, температура воздуха за турбиной и т.д.), о действиях экипажа (степень отклонения органов управления, уборка и выпуск взлетно-посадочной механизации, воздействие на органы управления) и переговорах внутри кабины, навигационные (скорость и высота полета, курс, прохождение приводных маяков) и другие данные.
Зачастую к причине аварии эксперты относят стрессовое состояние пилотов или их неадекватное поведение - так называемый «человеческий фактор», однако получение объективной информации о состоянии оператора (пилота) при оценке отсутствует, поскольку в бортовых системах регистрации ее ввод не предусмотрен.
Известны способы определения функционального состояния человека путем измерения физиологических показателей до и после нагрузки, с помощью размещения на его теле датчиков, циклического их опроса и записи, либо передачи записей их показаний, или осуществления непосредственного контроля состояния организма (см. Патент РФ №2204318, Способ определения функционального состояния организма человека. А61В 5/02, А61В 5/16; Патент РФ №2289301. Способ определения функционального состояния человека. А61В 5/0452, А61В 5/021).
Указанные способы реализуются путем размещения на теле человека датчиков, характеризующих физическое состояние организма.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является адаптация известных устройств измерения функционального состояния организма к условиям работы пилотов воздушных судов. Технический результат заключается в реализации указанного действия путем включения в состав бортовых систем регистрации биометрического комплекса и размещения части его датчиков на штурвале или рычаге управления.
Известно устройство для определения психофизиологического состояния и функциональных возможностей человека (см. Патент РФ №2286090. Устройство для определения психофизиологического состояния и функциональных возможностей человека. А61В 5/16), содержащее датчик электрокожного сопротивления и датчик фотоплетизмограммы, соединенные выходами с входами соответствующих каналов преобразования сигналов измерительного блока, блок датчиков имеет размещенный на руке человека датчик артериального давления крови, выход которого подключен ко входу, по меньшей мере, одного дополнительного канала преобразования сигналов измерительного блока.
Известно взятое за прототип устройство для цифрового биометрического контроля функционального состояния оператора (Кулешов С.В. Цифровой биометрический браслет контроля функционального состояния оператора // Научное приборостроение, 2011, том 21, №2, с. 63-66), состоящее из двух блоков: первого, состоящего из размещенных на теле оператора датчиков температуры, сердечных сокращений и датчика кожно-гальванической реакции (электропроводимости), выходы которых соединены с входом первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второго блока, состоящего из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом USB.
Недостатком данного устройства является невозможность использования прототипа для определения времени изменения параметров датчиков пилота, управляющего самолетом (вертолетом).
Технический результат заключается в определении физиологического состояния летчика за штурвалом и одновременном определении времени пилотирования конкретным летчиком.
Данный технический результат достигается тем, что в состав устройства в качестве дополнительного датчика включен идентификатор устройства, а датчик кожно-гальванической реакции и датчик сердечных сокращений размещены на штурвале или ручке управления самолета (вертолета).
На чертеже приведен состав предлагаемого устройства, на котором обозначены:
1 - датчик температуры,
2 - датчик сердечных сокращений,
3 - датчик кожно-гальванической реакции,
4 - первый микроконтроллер с энергонезависимой памятью,
5 - передающий модуль радиоканала,
6 - идентификатор устройства,
7 - приемного модуля радиоканала,
8 - второй микроконтроллер,
9 - интерфейс,
10 - штурвал,
11 - ручка управления.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Первый микроконтроллер (4) циклически опрашивает расположенные в первом блоке (по крайней мере, два датчика) датчики температуры (1) и ДСС (2) и идентификатор, формирующий код номера устройства или фамилию пилота (6). Их измеренные значения поступают на вход первого микроконтроллера (4), с выхода которого информация в кодированном сообщении поступает на вход передающего модуля радиоканала (5). На втором блоке, после приема в приемном модуле радиоканала (7) кодированное сообщение поступает на один из входов второго микроконтроллера (8) и дополняется в нем информацией от датчика кожно-гальванической реакции (3), расположенного на штурвале (10) или ручке управления (11) самолета или вертолета (в зависимости от его типа). Далее, кодовое сообщение поступает на вход интерфейса (9), с выхода которого оно может быть записано во внешнем устройстве, например в системе объективного контроля воздушного судна. Таким образом, в кодовом сообщении данные измерений с датчика кожно-гальванической реакции будут в сообщении только того пилота, который в данный момент находится за штурвалом, в то время как данные о температуре и сердечном сокращении будут передаваться от всех членов экипажа.
Claims (1)
- Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна, состоящий из датчика кожно-гальванической реакции и двух блоков, из которых первый размещен на теле оператора и содержит датчики температуры и сердечных сокращений, выходы которых соединены с входами первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков первого блока, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второй блок состоит из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом связи с внешними устройствами, отличающийся тем, что датчик кожно-гальванической реакции связан со вторым микроконтроллером, размещен на штурвале или ручке управления, а первый блок дополнен идентификатором, выполненным с возможностью формирования кода номера устройства или фамилии пилота.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013119391/14A RU2587724C2 (ru) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013119391/14A RU2587724C2 (ru) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013119391A RU2013119391A (ru) | 2014-10-27 |
| RU2587724C2 true RU2587724C2 (ru) | 2016-06-20 |
Family
ID=53380674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013119391/14A RU2587724C2 (ru) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2587724C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654765C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-05-22 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Способ определения функционального состояния пилота и система для его осуществления |
| CN113110596A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 北京军懋国兴科技股份有限公司 | 一种飞参人参融合采集传输存储装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU183786U1 (ru) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | Алексей Алексеевич Долгов | Монитор психофизиологического состояния человека |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2214166C2 (ru) * | 2001-11-09 | 2003-10-20 | Бережной Валерий Николаевич | Устройство для определения психофизиологического состояния человека |
| WO2009055205A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Medtronic, Inc. | Remote calibration of an implantable patient sensor |
-
2013
- 2013-04-25 RU RU2013119391/14A patent/RU2587724C2/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2214166C2 (ru) * | 2001-11-09 | 2003-10-20 | Бережной Валерий Николаевич | Устройство для определения психофизиологического состояния человека |
| WO2009055205A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Medtronic, Inc. | Remote calibration of an implantable patient sensor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЛЕШОВ С.В. ЦИФРОВОЙ БИОМЕТРИЧЕСКИЙ БРАСЛЕТ КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА//НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 2011, ТОМ 21, N2, сс.63-66. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654765C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-05-22 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Способ определения функционального состояния пилота и система для его осуществления |
| CN113110596A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-13 | 北京军懋国兴科技股份有限公司 | 一种飞参人参融合采集传输存储装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013119391A (ru) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ayaz et al. | Cognitive workload assessment of air traffic controllers using optical brain imaging sensors | |
| Regula et al. | Study of heart rate as the main stress indicator in aircraft pilots | |
| RU2587724C2 (ru) | Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна | |
| KR20180094553A (ko) | 조종사의 생체정보인식이 가능한 항공기 조종간 | |
| KR101803291B1 (ko) | Eeg 및 emg 신호에 기반한 자궁 수축도 검사 장치 및 그 방법 | |
| CN110477888A (zh) | 车载人体多参数监测终端 | |
| Alaimo et al. | A pilot mental workload case study in a full flight simulator | |
| Galant et al. | Analysis of pilot’s cognitive overload changes during the flight | |
| Alaimo et al. | Cockpit pilot warning system: a preliminary study | |
| Różanowski et al. | First approach for design of an autonomous measurement system to aid determination of the psychological profile of soldiers | |
| Wolf et al. | First feasibility analysis of Ballistocardiography on a passenger flight | |
| AU2020407832A1 (en) | Method and device to assist with monitoring the cognitive states of an individual | |
| Morales et al. | Real-time monitoring of biomedical signals to improve road safety | |
| Li et al. | Towards safer flights: a multi-modality fusion technology-based cognitive load recognition framework | |
| EP2677934B1 (en) | Methods for monitoring exposure to an event | |
| RU2766756C1 (ru) | Цифровое устройство контроля физиологических показателей здоровья пилота воздушного судна | |
| Lee et al. | The Effect of Korean Flight Crews' Expertise on Long-Haul Flight Fatigue | |
| RU211057U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия химического фактора | |
| Alaimo et al. | An aircraft pilot workload sensing system | |
| RU2443018C1 (ru) | Система безопасности на базе мониторинга состояния пилотов | |
| DE102013222123A1 (de) | Mobile Überwachungsvorrichtung | |
| RU211060U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях гипоксической гипоксии | |
| RU211059U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия пилотажной перегрузки | |
| RU211050U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия вибраций | |
| Rajendran et al. | Machine learning based prediction of situational awareness in pilots using ecg signals |