Устройство для предъявления информации оператору

(51)5 С 09 В 9 ТЕН ЕЛЬСТ й кибернетики шукв, В.М. .Гончар И.М,Мее Иахна ва тво СС 1980(54) УСТРОЙ ИНФОРМАЦИИ ТВО Д ПГРАТ ПРГу ЯВЛГН(57) Изобртике и мож ение быть ровненоси я к автомаовано дляьности чесп ольбдит ел управлени Фиг 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИ(46) 15.06.90. Бюп. Р 22 (71) Институт техническоАН БССР (72) Г.Г Маньшин, В,Н.ДаВ,В.Савченко, О,А.Семенорович, В.А.Савицкий, Т.ЕС.В.Кирпич, А.В.Фролов,и Е,А.Траулько(56) Авторское свидетельР 914360, кл. В 60 Т 7/1 ловека-оператора эргатических систем, в частности при управлении уровнем бдительности водителя транспортного средства. 1 елью изобретения является повышение точности устройства с рас" ширением его функциональных возможностей за счет органиэации динамической биологической обратной связи, Для этого устройство, содержащее формирователь сигналов физиологического состояния оператора с выделением фазической составляющей электрического сопротивления кожи, амплитудный селектор 2; индикатор 4 и элемент И 11, дополнено блоком измерения фазической составляющей, содержащим, кроме элемента И 11, также формирователь 5,6 импульсов, счетчики 7,8, генератор 9, блок 10 сравнения, элемент И 12, дешифратор 13. 2 ил.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано длнуправления уровнем бдительности чело: века-оператора эргатических систем,в частности при управлении уровнембдительности водителя транспортногосредства.Цельюизобретения является повьдшение точности устройства с расширением его функциональных возможностейза счет органиэации динамическойбиологической обратной связи, на основе которой осуществляется управление (саморегуляция) уровнем бдительности.На фиг,1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг,2 - схемаблока измерения фазической составляющей,20Устройство содержит формирователь1 сигналов физиологического состояния оператора, выделяющий фазическуюсоставляющую (ФС) электрическогосопротивления кожи, амплитудный селектор 2, блок 3 измерения ФС и индикатор 4 уровня ФС. Блок 3 содержитформирователи 5 и 6 импульсов, счетчики 7 и 8, генератор 9, блок 10 сравнения, элементы И 11 и 12, дешифратор 13.Устройство работает следующим образом.При нормальном функциональном состоянии оператора на выходе формирователя 1 формируется физический сигнал,поступающий на амплитудный селектор2, а с его выхода нормированные поамплитуде импульсы - на блок 3, который реализует функцию определениявремени С между последним и и предопоследним иимпульсами (ФС), сравнивает время 1 со значением ФС (йо),отображенным на индикаторе 4, и обеспечивает управление отображением дина мики изменения ФС на индикаторе 4.При этом, если время)то наиндикатор 4 выдается значение, соответствующее времени С, если жеС с на величину, большую чемЬй, то показания индикатора 4 уменьшаются на величину Д С.Рассмотрим, как осуществляетсяработа устройства при управлении,уровнем бодрствования, например, уоператоровмашинистов желеэнодорожного локомотива. Вначале в стационарных условиях вырабатывают навыкна адаптивное преобразование состояния типа "потеря бдительности - бдительность", от которого зависит адекватность и своевременность восприятияинформации (предупреждающие, конста"тирующие, запрещающие сигналы, оценивание обстановки на железнодорожномполотне и т.д), и как следствие, своевременность и правильность распознавания ситуации, принятия решений иотработка определенных алгоритмовдеятельности по поступающей информации (например, изменение сигналовсветофора с зеленого на желтый предписывают локомотиву проследовательопределенный участок дороги со скоростью Х км/ч и т,д). Уровень бдительности оператора-машиниста определяется на основе характеристики электрического сопротивления кожи (ЭСК),из которого выделяется ФС (практически это кожно-гальваническая реакция), по которой и вырабатывают навык на саморегуляцию (адаптивноепреобразование состояния).Управление уровнем бодрствованиянепосредственно на рабочем месте,во время выполнения алгоритмов деятельности осуществляется по значениям ФС, которые получают, например,с выхода селектора 2,На индикаторе 4 отображается динамика изменения ФС (практическиорганизуется динамическая зрительнаябиологическая обратная связь), и оператор-машинист в оптимальный моментвремени (когда он меньше всего загружен отработкой алгоритма деятельности) управляет (на основе саморегуляции) уровнем своей бдительности,т.е. не допускает выхода ФС за установленные граничные значения (на индикаторе зона выполненная в оранжевомцвете), При этом оператор осознает,что если он не допустит выхода значений ФС на уровень предельно допустимых значений или превышающий его,то исключается необхрдимость в отработке дополнительной функции, обусловленной срабатыванием прибора дляконтроля бдительности, что само посебе является мотивацией - важнымфактором при управлении состояниемчеловека-оператора, Отсутствие необходимости в выполнении дополнительной функции (любого вида) не отвлекает оператора от выполнения алгоритмадеятельности и исключает воэможностьнеоправданного перехода эргатическойсистемы машинист-локомотив на аварийный режим работы (например, включениетормозной системы на транспортномсредстве). Отрабатывая дополнительную функцию типа нажатие на рукоят 11ку бдительности", которая входит всостав автоматической локомотивнойсигнализации непрерывного действияи в локомотивах установлена на пультеуправления и в передней верхней части кабины (над ветровым стеклом),для нажатия последней оператору-машинисту предварительно необходимовстать, поднять руку и только затемнажать первую рукоятку, причем времяна отработку дополнительной функцииограничено несколькими секундами,Ксли оператор просрочит время ввидусрочности и важности отработки других алгоритмов деятельности, приоритетность которых высокая (например,распознавание и оценивание ситуациина железнодорожном полотне, переездеи др.), также включается тормознаясистема, что может стать причинойаварийной обстановки,В промежутках времени между приходом импульсов ФС с выхода селектора 2 счетчик 7 подсчитывает импульсы генератора 9, По приходу импульса ФС запрещается работа счетчика 7и разрешается работа счетчика 8. Импульс формирователя 5 поступает навходы элементов 11 и 12. При этомв зависимости от результата сравнения содержимого счетчиков 7 и 8 вмомент прихода импульса ФС этотимпульс проходит на счетчик 8 либочерез элемент 11 и устанавливает всчетчике 8 показание счетчика 7, ког,да число счетчика 7 больше числа всчетчике 8, либо через элемент 12 иуменьшает показания счетчика 8 наодин дискрет, когда число счетчика 7меньше числа в счетчике 8, Информация с выхода счетчика 8 поступает через дешифратор 13 на выход блока 3для последующего отображения на индикаторе 4 уровня ФС. По концу импульса формирователя 5 формирователь 6 генерирует одиночный импульс, поступающий на счетчик 7 и подготавливающий его для измерения следующего уровня ФС, Счетчик 7 возобновляет счет с начального значения.10 15 20 Использование предлагаемого уст- . ройства позволяет сократить количест во отработок дополнительной функции, вызванных срабатыванием прибора дйя контроля бдительности, или совсем ее исключить за время деятельности оператора-мацпшиста в случае, если он успешно управлял уровнем своей бдитель" ности.Таким образом, предлагаемое устройство имеет повышенную точность предъявления информации и расширенные функциональные возможности, что поэволяет управлять уровнем бдительности оператора и тем самым повысить надежность и эффективность функцио- нирования человека-оператора и, как следствие, эргатической системы в целом.Формул а Устройство для предъявления информации оператору, содержащее формирователь сигналов физиологического состояния оператора, вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу амплитудного селектора, индикатор и первый элемент И, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства за счет саморегуляции уровня бдительности оператора, в него введены первый и второй формирователй импульсов, первый и второй счетчики, генератор, дешифратор, второй элемент И и блок сравнения, один вход которого соединен с выходом первого счетчика и информационным входом второго счет" чика, другой вход - с выходом второго счетчика и входом дешифратора, а первый и второй выходы подключены к одним входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входом разрешения записи и вычитающим входом соответственно второго счетчика, а другие входы - с выходом первого формирователя импульсов, подключенным к вхбду второго формирователя импульсов, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, С-вход которого подключен к выходу генератора, а вход запрета - к входу первого формирователя импульсов, С-входу второго счетчика и выходу амплитудного оелектора, выход дешифратора соединен с входом индикатора. 25 3035 40 45 50 55 из обр ет ения1571640Составитель А.Карлов Редактор Е.Копча Техред И,Ходанич Корректор 0.11 ипле Заказ 1515 Тираж 400 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101