SU1688271A1 - Устройство дл оценки сенсомоторной де тельности обучаемого - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при профессиональном отборе и проведении различных психофизиологических исследований. Цель изобретени  - повышение точности устройства путем определени  интенсивности акустического сигнала, при которой достигаетс  максимальна  быстрота сенсомоторной реакции. Устройство содержит блок 1 задани  программы

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может . быть использовано при профессиогаль- ном отборе и проведении различных психофизиологических исследований„

Цель изобретени  - повышение точности устройства путем определени  интенсивности (громкэстн) акустического сигнала, при которой достигаетс  максимальна  быстрота сенсомоторной реакции.

На чертеже представлена структура предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 задани  программы контрол , элемент И 2, генератор 3 меток времени,, коммутатор 4, генератор 5 случайной последовательности импульсов, -элемент 6 запрета ,, блок 7 ввода ответных действий оператора, триггер 8, формирователь 9 напр жений, служс щий дл  изменени  громкости сигнала, переключатель 10, блок 11 компараторов, счетчики 12, 13 и 14 (учета времени ответной реакции , времени быстрой реакции по команде , числа предъ вленных сигналов), генератор 15 звуковой частоты, ключ 16, переключатель 17 и блок 18 индикации .

Коммутатор 4 содержит элементы И 19(, 19g, 20,, триггер 21. Формирователь 9 имеет делитель 22 напр жени  и счетчик 2 3. Переключатель IО содержит элементы И 24, 25, элемент ИЛИ 26 и элемент НЬ 2/0 Блок 11 со- держит регистры 23, 29, ТО, компараторы 31 и 32, трИ -ге э 33, формирователь 34 одиночного (короткого) импульса , элемент 35 запрета, элемен™ И 36, элементы 37 - 41 задержки. Блок 18 включает информационное табло 42, индикатор 43 (световой), индикатор 44 (звуковой - головные телефоны с наушниками ) и транспарант 45 Внимание Очередность (Случайность) и Конец. Счетчики 12, 13, 14 чвп ютс  регистратором 46.

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом .

Горение транспаранта 45 указывает, что оператор согласно инструкции должен при засвечивании индикатора 43 гасить сигналы за 3 с, а каждый третий сигнал, перед началом которого подаетс  предупредительна  команда (акустическа ), - за 1 с и менее нажатием на реактивный ключ блока 7.

При загорании транспаранта 45 гашение индикатора 43 осуществл етс  также за 3 с. Но если подаетс  предупредительна  звукова  команда, то высветившийс  вслед за ней световой сигнал на индикаторе 43 должен гаситьс  быстро, за 1 с и менее. Предупредительные сигналы в этом случае следуют в случайной последовательности .

Программа испытаний задаетс  блоком 1, предупредительные команды - импульсами с выхода генератора 50

При включении питани  элементы пам ти устройства устанавливаютс  в исходное состо ние, на первом выходе триггера 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 по вл етс  первый импупьс (сигнал ) , который поступает на вход элемента 2 и на информационный вход элемента 6. Так как на управл ющий вход элемента 6 подан нулевой потенциал с выхода генератора 5, то импульс с его выхода поступает на счетный вход счетчика 14, зафиксировав предъ вление сигнала, на вторые входы элементов И 19 и 20, обеспечив подачу временных меток с выхода генератора 3,

через элемент И 19 , на третьем и четвертом входах которого имеютс  единичные потенциалы с первых выходов триггеров 21 и 8 соответственно, на суммирующий вход счетчика 12 и на второй вход блока 18, засветив индикатор 43.

Оператор, заметив включение индикатора 43, путем нажати  на реактивный ключ блока 7 включает подачу импульса с выхода блока 5, прекраща  поступление временных меток в счетчик 12, и подтверждает нахождение триггера 8 в единичном состо нии.

Аналогично фиксируетс  врем  реакции на второй сигнал (импульс).

При по влении третьего импульса на выходе блока 1, который подаетс  на первый вход элемента 2 и информационный вход элемента 6, одновременно по вл етс  короткий импульс на выходе генератора 5 (синхронизированный по второму входу), который подаетс  на второй вход элемента 2 и на управл ющий вход элемента 6. Во врем  действи  короткого импульса с выхода генератора 5 на выходе элемента 6 - нулевой потенциал. Короткий импульс с выхода элемента 2 поступает на управл ющий вход ключа 16, обеспечив прохождение тональной частоты с выхода генератора 15 на вход делител  22 и на вход триггера 8, осуществив подачу единичного потенциала с его второго выхода на четвертые входы элементов И 20.

Так как счетчик 23 находитс  в исходном положении, то на головные телефоны 44 с выхода делител  22 поступает короткий тональный сигнал определенной (минимальной) интенсивности (громкости), предупреждающий оператора (испытуемого) о необходимости быстрого реагировани  на предъ вленный следом световой сигнал.

По окончании короткого импульса с выхода генератора 5 на выходе элемента 6 по вл етс  импульс (единичный потенциал), который засвечивает инди™ катор 43, фиксирует в счетчике 14 предъ вление очередного сигнала и обеспечивает прохождение временных меток с выхода генератора 3 через первый вход элемента 20 на суммирующий вход счетчика 13 и через переключатель 10, на управл ющий вход которого подан единичный потенциал с первого выхода триггера 21, поступает на информационный вход элемента

0

5

0

0

0

5

0

5

35, информационный вход элемента 36 и вход формировател  34. Временные метки с выхода элемента 35, подаваемые на информационный и тактовый вхо-/ ды регистра 28, записываютс  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 единичное положение (на первом выходе единичный потенциал), прекраща  поступление временных меток в счетчик 13 и на первый вход переключател  10 (вход блока 11). Запись в регистр 28 прекращаетс . Кодовые комбинации с выходов регистра 28 прикладываютс  к соответствующим входам компараторов 31 и 32.

На выходе формировател  34 по вл етс  короткий импульс (опроса), который поступает на вход элемента 37 и на управл ющие входы компараторов 31 5 и 320 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 нулю. Импульс на выходе компаратора 31 по вл етс  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 33 в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 33 поступает на управл ющий вход элемента 35, перекрыв путь временным меткам к регистру 28, и на управл ющий вход элемента 36, подготовив цепь дл  прохождени  временных меток в регистр 29.

При по влении следующей предварительной команды временные метки с выхода элемента 20 поступают в счетчик 13 и через первый вход переключател  10 на вход блока 11 - входы формировател  34, элементов 35 и 36. Импульсы (временные метки) с выхода элемента 36 поступают на входы регистра 29, записыва сь в нем.

По прекращении поступлени  времен- ных меток оператор нажимает на реактивный ключ блока 7 - завись в регистр 29 заканчиваетс . Кодовые ком-, бинации выходов регистров 29 и 28 прикладываютс  соответственно к пер

аым и вторым входам компаратора 32, На выходе формироватегг  34 по вл етс  импульс опроса, который поступает на управл ющие входы компараторов 31 и 32, разреша  выдачу результатов с-раврени . Так как на вторых входах Компаратора 31 двоична  кодова  комбинаци  отсутствует, сигнала на его выходе не будет.

Если число меток в регистре 29 равно или меньше числа меток регистра 28, то на выходе кэмпаратора 32 сигнала (импульса) не будет.

Работа элементозз устройства при следующих предъ влени х сигналов осуществл етс  аналогично. По мере адаптации оператора быстрота реакции замедл етс , число временных меток, поступающих в регистр 2), увеличиваетс .

Если число меток в регистре 29 больше числа меток в регистре 28, то при поступлении импульса опроса на управл ющий вход компаратора 32 на его выходе по вл етс  импульс, который проходит на вход триггера 33, перебросив последний г нулевое положение , и на счетный вьод счетчика 23, обеспечив по вление единичного потенциала на следующем выходе, т.е. увеличив громкость предупредительной команды .

I Нулевой потенциал с выхода триггера 33э поданный на управл ющий вход элемента 35, обеспечивает прохождение и запись временных меток в регистр 28, т.е. процесс повтор етс  при большей силе звука предварительной команды. Одновременно с записью временных меток в регистр 28 происхо- д.Ит выдвижение и запись его содержимого в регистр 30.

По окончании поступпени  временных меток импульс опроса с выхода формировател  34 поступает  а управл ющие в1соды компараторов 31 л 32. Если вре- мч реакции оператора уменьшилось, то н,а выходе компаратора 31 сигнала не будет. Процесс повтор етс  аналогично описанному до тех пор, пока врем  ре- акции оператора на сигнал с большей интенсивностью (громкостью) практически не измен етс , т.е., если врем  реакции в последующем цикле не ме- к етс , то на выходе компаратора 31 по вл етс  импульс, который включает табло 42, высветив общее число предъ влений сигнала (раздражител ), предупреждает испытуемого (инструкто

0

5

0

5 0

0

5

5

ра) о сн тии результатов, блокирует подачу следующих сигналов (отключает генератор 5 - не показано) и подаетс  на вход элемента 38, задержка ко- торогй определ етс  временем сн ти  показаний со счетчиков 12, 13, 14 и 23. Счетчик 23 показывает оптимальную громкость предупредительного сигнала при максимальной быстроте реакции на раздражители, предъ вл емые в пор дке очередности.

По истечении времени задержки импульс с выхода элемента 38 поступает на четвертый вход блока 18, включив транспарант 45, предупреждающий оператора о случайном предъ влении последующих сигналов, на обнул ющие входы счетчиков 14 и 23, возвратив их в исходное положение, на вход генератора 5, обеспечив случайную подачу предварительных команд, и на вход триггера 21, перебросив его во второе состо ние и подготовив цепи в коммутаторе 4 дл  подачи временных меток с выхода генератора 3 на вычитающие входы счетчиков 12 и 13 и на вход переключател  10.

Если индикатор 43 засвечиваетс  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 временных меток с выхода генератора 3 через элемент 19 на вычитающий вход счетчика 12.

После поступлени  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 переключател  10, т.е. подаютс  на вход блока 11.

Элементы блока 11 работают аналогично описанному.

При по влении импульса на выходе компаратора 31 включаетс  табло 42 и высвечиваетс  команда Контроль, предупрежда  оператора (руководител ) о сн тии результатов испытаний. В этом случае счетчик 12 показывает разность времени реагировани  при действи х по плану и при действи х по предварительной команде ча сигналы , дающие возможность не торопитьс  с ответной реакцией (3 с), счетчик 13 - ту же разность, но на сигналы,

требующие быстрой ответной реакции (1 с), а счетчик 23 - оптимальную интенсивность (громкость) акустического сигнала, обеспечивающего максимальную быстроту акустического сигнала, обеспечивающего максимальную быстроту сенсомоторной реакции при предъ влении звуковых команд в случайной последовательности .

Использование изобретени  в устройствах дл  исследовани  психофизиологических особенностей операторов позвол ет определ ть оптимальную интенсивность акустического (звукового) сигнала, при которой обеспечиваетс  максимальна  быстрота сенсомоторной реакции данного оператора. При этом быстрота реакции фиксируетс  раздельно дл  плановых и случайных предъ влений измен емых по громкости звуковых раздражителей. Это дает возможность при привлечении операторов дл  работы в автоматизированные системы человек - машина-обеспечить высокую работоспособность при их обслуживании с соблюдением комфортных условий.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   30

   Устройство дл  оценки сенсомоторной де тельности обучаемого, содержащее блок задани  программы контрол , 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 по0

   5

   0

   5

   0

   5

   следовательности импульсов, выход которого подключен к управл ющему 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 переключател , блок индикации , первый вход которого подключен к выходу первого переключател , а второй вход - к выходу элемента запрета и одному входу регистратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены формирователь напр жений , первый 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 переключател , первый выход - с вторым входом блока изменени  амплитуды сигнала} второй выход - с четвертым входом блока индикации , а третий выход - с п тыми входами коммутатора и блока индикации, информационным входом генератора случайной последовательности импульсов, другим входом регистратора и третьим входом йормировател  напр жений.