SU982065A1 - Устройство дл контрол психофизиологических характеристик операторов автоматизированных систем управлени - Google Patents

Description

оценки рабочего места оператора за счет повьаиенип точности измерени  напр женности в работе оператора при обращении его к органам управле ни , расположенным на пульте. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее (Последовательно включенные пульт преподавател , пульт оператора и блок регистрации оптимальной зоны напр женности, введены последовател но включенные регистратор скрытого периода возбуждени  и регистратор напр женных действий оператора, вто рой вход и выход которого соединены с выходом и входом пульта преподова тел  соответственно, а третий вход с выходом блока регистрации оптимальной зоны напр женности, вход и второй выход регистратора скрытого периода возбуждени  подключены к вторым выходу и входу пульта оператора соответственно. Причем регистратор скрытого пери ода возбуждени  содержит последовательно соединенные усилитель, полосовой фильтр, смеситель, аналоговый преобразователь и пороговый эле мент, выход которого  вл етс  первым выходом регистратора, а также генератор сигналов ультразвуковой частоты, выход которого  вл етс  вторым выходом регистратора и подключен к второму входу смесител , вход усилител   вл етс  входом регистратора . Кроме того, регистратор напр жен ных действий оператора содержит последовательные включенные элементы И, счетчики и триггер, первый и второй входы которого  вл ютс  COOT ветственно первым и вторым входами регистратора, первый выход триггера подключен к первым входам элементов И, а второй выход триггера и вы ходы счетчиков  вл ютс  выходом регистратора , вторые входы элементов И  вл ютс  третьим входом регистратора . На фиг,1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 - диаграмма , по сн юща  работу устройств ( выделение зоны оптимальной напр  женности) , Устройство содержит пульт 1 пре подавател , выход которого соедине с пультом 2 оператора, блок 3 регистрации оптимальной зоны напр же ности, соединенный с выходом пульта 2, регистратор 4 скрытого период возбуждени , вход и один выход кот рого подключены к пульту 2 оператор . а другой выход - к одному входу ре гистратора 5 напр женных действий оператора, другие входы которого соединены с выходом пульта 1 и с выходами блока 3 регистрации оптимальной зоны напр женности, а выходы - с пультом 1,Пульт 1 содержит кнопку 6 Готовность , табло 7 отображени  напр женности , больше оптимальной, табло 8 отображени  напр женности, меньше оптимальной. На пульте размещены исследуемый пульт 9 управлени , оператор 10, на котором установлены контактирующие электроды - датчик 11, выходы которого соединены с входом блока 3, излучатель 12 и приемник 13, вход одного и выход другого подключены к блоку 4, и транспарант 14 Готовность, соединенный с пультом 1,. Блок 3 регистрации оптимальной зоны напр женности содержит последовательно соединенные усилитель 15, элемент И 16, второй вход которого соединен с выходом генератора 17, интегратор 18 и триггеры Шмитта 19 и 20, вторые объединенные вхоДы которых подключены к генератору 17, а выходы - к блоку 5, Регистратор 4 скрытого периода возбуждени  содержит последовательно соединенные генератор 21 сигналов ультразвуковой частоты, подключенный к излучателю 12, смеситель 22, второй вход которого через полосовой фильтр 23 и усилитель 24 соединен с выходом приемника 13, аналоговой преобразователь 25 и пороговой элемент 26, выход которого соединен с блоком 5, Регистратор 5 напр женных действий оператора содержит RS-триггер 27, нулевой вход которого соединен с выходом порогового элемента 26, единичный - с кнопкой 6 Готовность , инверсный выход - с вторыми входами табло 7 и 8 пульта 1,а пр мой выход - с вторыми входами первого и второго элементов И 28 и 29, первые входьй которых подключены к выходам триггеров 19 и 20 блока 3 соответственно, а выходы - к управл ющим входам счетчиков 30 и 31 соответственно, входы установки в исходное состо ние которых соединены с кнопкой 6 Готовность, а выходы - с входами табло 7 и 8 пульта 1 соответственно. Устройство работает следующим образом. Оператору посредством транспаранта 14 Готовность- предъ вл етс  сигнал о начале испытаний, по которому он прекращает вс кое движение, Затем на исследуемом пульте 9 управлени  техническим объектом формируетс  рабоча  ситуаци  с помощью . имеющейс  на этом пульте индикации. Оператор в соответствии со сложившейс  ситуацией отвечает (согласно инструкции) с помощью органов управлени  этого же пульта. При этом осу ществл етс  непрерывный контроль

напр женности действий оператора путем измерени  электрического сопротивлени  кожи, причем учитываетс  напр женность только до момента начала выполнени  ответных действий, т.е. до начала движени  оператором,

Это позвол ет снизить погрешность в измерени х за счет исключени  вли ни  биологических потенциалов мышц, участвующих в движении, на электрическое сопротивление кожи.

При подготовке устройства к работе излучатель 12 и приемник 13 устанавливают так, чтобы ультразвуковые акустические колебани  излучател  12 были направлены на пульт 9 с оператором 10. При отсутствии

движений в помещении пультом 9 определ ют и устанавливают порог срабатыва-ни  по входу порогового элемента 26, что позвол ет предотвратить ложные срабатывани  от конвекционных потоков воздуха, колебаний температуры в помещении и т.п.

Устанавливаютс  датчики 11 (контактирующие электродам) на теле (руке ) оператора 10, и задаютс  пороги по входам Ы и р срабатывани  триггеров 19 и 20, которые по максимуму и минимуму определ ют зону, соответствующую напр женности выполн емых ответных действий оператора 10, участвующего в эксперименте. Триггеры 19 и 20 устанавливаютс  в исходное состо ние при включении питани , одновременно запускаютс  генератор 17 и генератор 21.

Пульт 1 размещаетс  в соседнем помещении.

При нажатии кнопки б Готовность в момент времени t на пульте 1 сигнал с ее выхода (фиг.2) засвечивает на врем  нажати  кнопки б транспарант 14 Готовность (установленный перед оператором) и, поступа  на единичный вход триггера 27, переводит его в состо ние, при котором на его пр мом выходе по вл етс  логическа  единица, С выхода триггера 17 единица поступает на элементы И 28 и 29 и, открыв их, устанавливает счетчики 30 и 31 в исходное состо ние.

Оператор, получив сигнал Готовность , прекращает вс кие движени  и готов к работе на пульте 9.

После нажати  кнопки б Готовность руководитель сразу же дистанционно подает на пульт 9 технического объекта сформированную рабочую ситуацию,котора  отображаетс  с момента t на пульте 9 посредством имеющихс  на нем индикаторов. Оператор в зависимости от сложившейс  ситуации отвечает в соответствии с заранее изученной инструкцией с помощью органов управлени  этого пульта .

С момента t поступлени  сигнала Готовность осуществл етс  непрерывный контроль напр женности действий оператора 10 посредством датчиков 11. Сигнал, снимаемый с датчиков

11 (контактирующих электродов), пропорциональный величине напр женности ответных действий оператора, поступает в блок 3 на вход усилител  15 и усиленный подаетс  на первый вход

элемента И 16, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 17, задающего врем  интегрировани  сигнала, С выхода элемента И 16 сигнал поступает на вход HHterратора 18, Напр жение, снимаемое с выхода интегратора 18, подаетс  на входы триггеров 19 и 20, пороги срабатывани  которых предварительно заданы по максимуму и минимуму вхо|Дами oi и /% и определ ют зону, соответствующую оптимальной напр женности (фиг.2) выполн емых ответных действий оператором. При изменении зоны в сторону увеличени  срабатывает

триггер 19, в сторону уменьшени  триггер 20.

Если сигнал на входах триггеров 19 и 20 больше установленного уровн , то на выходе триггера 19 по вл етс  импульс, который через открытый элемент И 28 записываетс  в счетчик 30. Если сигнал на входах триггеров. 19 и 20 меньше установленного уровн , то на выходе триггера 20 по вл етс  импульс, который

через открытый элемент И 29 записываетс  в счетчик 31. В исходное состо ние триггеры 19 и 20 устанавливаютс  передними фронтами импульсов генератора 17.

Непрерывный контроль напр женности действий оператора длитс  с момента t (прихода сигнала Готовность) до tj (начала движени  оператора), св занного с выполнением ответных

действий, т.е. контролируетс  скрытый временной период возбуждени , когда оператор, не соверша  движений , обдумывает ситуацию, сложившую; с  на пульте 9.

Скрытый период возбуждени  выражаетс  следующим образом.

Генератор 21 с помощью излучател  12 формирует акустические колебани  ТОЙ же частоты, направленные

на пульт 9 с оператором 10. Отраженные колебани  поступают в приемник 13,.где преобразуютс  в электрические колебани , которые через усилитель 24, полосовой фильтр 23 поступают на второй вход смесител  22, на первый вход которого подаютс  колебани  ультразвуковой частоты непосредственно с генератора 21.

С момента t., поступлени  сигнала Готовность с пульта 1 оператор

Claims (3)

10 сохран ет неподвижное положение. и ка выходе смесител  22 сигнала не Как только оператор начинает движение (tj), принимаемые приемником 13 колебани  измен ютс  по частоте (Допплеровский эффект), и на выходе смесител  22 по вл етс  разностна  частота,, которую преобразователь 25 преобразует в напр жение. При превышении этим напр жением порога сра батывани  элемента-26 на выходе последнего по вл етс  сигнал, который , поступа  на нулевой вход триггера 27, переводит его в исходное состо ние. На входах элементов И 28 и 29, соединенных с пр мым выходом триггера 27, по вл етс  логический ноль, который запрещает прохождение импульсов через эти элементы в счетчике 30 и 31, т.е. прекращает с  учет напр женности выполн емых действий оператором. На инверсном выходе триггера 27 по вл етс  логическа  единица, котора  засвечи вает табло 7 и 8 на пульте 1 с отоб . ражением результатов эксперимента, подсчитанных счетчиками 30 и 31. На табло 7 отобрах аетс  количество моментов времени, при которых напр  женность при ответных действи х one ритора больше оптимальной, на табло 8 - меньше оптимальной, за одну рабочую ситуацию на пульте 9. При прекращении оператором ответных действий по данной рабочей ситуа ции руководитель учитывает показани  табло 7 и 8 и, если действи  опе ратора были правильные, переходит к новой рабочей ситуации, а если неправильные - повтор ет данную рабочую ситуацию. В любом случае руковоГотовность дитель нажимает кнопку 6 на пульте 1,и все повтор етс  аналогично описанному. Использование изобретени  позвол ет повысить качество инженернопсихологической оценки рабочего места оператора любого типа. Оно способствует более качественной разработке рекомендаций, направленных на предупреждение или снижение преждевременного утомлени  оператора, предотвращение возникновение у него психофизиологического стресса, а также по вление ошибочных действий, Изобретение позвол ет выработать меры по организации индивидуальной адаптации при обращении оператора к Органс1м управлени , размещенным на пульте. Изобретение повышает эффективност де тельности оператора в системах человек-машина. Формула изобретени  1.Устройство дл  контрол  психофизиологических характеристик операторов автоматизированных систем управлени , содержащее последовательно включенные пульт преподавател , пульт оператора и блок регистрации оптимальной зоны напр женности, о тличающеес  тем, что, с целью повшаени  точности устройства, в него введены последовательно включенные регистратор скрытого периода возбуждени  и регистратор напр женных действий оператора, второй вход и выход которого соединены с выходом и входом пульта преподавател  соответственно , а третий вход - с выходом блока регистрации оптимальной зоны напр женности, вход и второй выход регистратора скрытого периода возбуждени  подключены к вторым выходу и входу пульта оператора соответственно .

2.Устройство по п. 1, Ь т л ичающеес  тем, что нем регистратор скрытого периода возбуждени  содержит последовательно соединенные усилитель, полосовой фильтр, смеситель, аналоговый преобразователь и пороговой элемент, выход которого  вл етс  первым выходом регистратора , а также генератор сигналов ультразвуковой частоты, выход которого  вл етс  вторым выходом регистратора и подключен к второму входу смесител , вход усилител   вл етс  входом регистратора.

3.Устройство по п. If отличающеес  тем, что в нем регистратор напр женных действий оператора содержит последовательно включенные элементы И, счетчики и триггер , первый и второй входы которого  вл ютс  соответственно первым и вторым входами регистратора, первый выход триггера подключен к первым входам элементов И, а второй выход триггера и выходы счетчиков  вл ютс  выходом регистратора, вторые входы элементов И  вл ютс  третьим входом регистратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2768637/28-13, кл. G 09 В 9/00, 1979. 2,Авторское свидетельство СССР по за вке 2949646/18-24, кл. G 09 В 9/00, 1980 (прототип).