Устройство для определения утомления оператора

ции, Постоянно следя за уровнем бдительности и не давая уснуть, данное устройство может привести к ситуации когда количество ошибок операторов возрастает, Цена ошибки очень велика, т.к. это связано с безопасностью движения поездов. Другими словами, для известного устройства характерны ограниченные функциональные возможности, низкая комфортность оператора, относительно низкая достоверность,В деятельности операторов, например, можно выделить два наиболее опасных состояния: психологическую перегрузку и недогруженность полезной информацией,Последняя возникает из-за монотонности в 50 55 Изобретение относится к аппаратурепроверки и контроля функционального состояния оператора,Известно устройство контроля бдительности машиниста, 5Это устройство работает совместно стиповым устройством автоматической локомотивной сигнализации и содержит датчикидля съема информации, усилитель, источниктока управляемого напряжения, блок формирования сигнала управления, фильтрнижних частот, полосовой фильтр, усилительфизической составляющей электрическогосопротивления кожи ЭСК), формировательограничитель, селектор помех, логический 15блок, одновибратор, генератор, две группысчетчиков, рукоятку бдительности (РБ) и электропневматический клапан ЭПК), Устройствовыделяет физическую составляющую ЭСК иподает предупредительный сигнал ЗПКв случае увеличения межимпульсных интерваловдо 60 с, В ответ на предупредительный свисток машинист нажимает РБ, цепь ЭПК замыкается. Если РБ была нажатарефлекторно, как это часто бывает в типовой системе контроля, то через 3 с цепь Э ПКвновь разомкнется. Если первый предупредительный свисток вызовет необходимуюактивацию, появится сигнал физической составляющей, в результате чего цепь ЭПК 30замкнется до следующего случая сниженияуровня бодрствования. Данное устройствоследит за уровнем блидетльности машиниста, не давая ему уснуть, отменяя все периодические проверки бдительности. 35Недостаток известного устройства - невозможность контроля ранней стадии утомления до потери бдительности. Жесткаянастройка временных селекторов не исключает воэможность ложных срабатываний свистка ЗПК,Кроме того, данное устройство будет малоэффективным при применении его для контроля функционального состояния, например, диспетчера или дежурного по стаиработе, ограниченности информации, что приводит в конечном итоге к потере бдительности и засыпанию, Психологическая перегрузка возникает из-за избытка информации для принятия решения и в связи с необходимостью одновременно совершать ряд управляющих действий, Автоматизация процессов управления, компоновка пультов с учетом требований эргономики, рациональный режим труда и отдыха операторов способствуют снижению вероятностио возникновения этого состояния. Однако аппаратурных решений, предупреждения возникновения психологической перегрузки по психофизиологическим показателям человека до сих пор нет.Наиболее близким к предложенному яв- ляется устройство для определения утомле" ния оператора, содержащее регистратор и измерительные каналы кожно-гальванической реакции рук,и ЭСК, содержащие последовательно соединенные электроды, источник тока, режекторный фильтр, первый усилитель, полосовой фильтр и второй усилитель, сумматор, дифференциальный усилитель, первые входы которых соединены с выходом измерительного канала кож-. но-гальванической реакции рук, вторые входы - с выходами измерительного канала ЗСК, а выходы - с входами блока аналогового делителя, выход которого соединен с вхбдом регистратора..Указа н и ое устройство предназначено для исследований и экспериментов и не позволяет автоматически контролировать наступление состояния усталости у оператора и подавать предупредительный сигнал. Это можно сделать только путем расшифровки записанных на регистратор (например ленты самописца) и измерения коэффициента асимметрии,Состояние усталости наблюдается, например, у поездных диспетчеров, особенно при опоздании поездов и нарушении графика движения. Такая ситуация характеризуется психологической нагрузкой. В помощь диспетчеру выделяются помощники, а весь диспетчерский участок разбивается на малые. То же самое происходит с авиадиспетчерами, операторами. конвеерных производств и т.п. Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения утомления оператора содержит регистратор и измерительные каналы кожно-гальванической реакции рук и ЗСК, содержащие последовательно соединенные электроды, источник тока, ре 2003541кекторный фильтр, усилители и полосовой фильтр, сумматор, дифференциальный усилитель, первые входы которых соединены с выходом измерительного канала кожногальаанической реакции рук, вторые входы - с выходами измерительного канала ЭСК, а выходы - с входами блока аналогового делителя, снабжено компаратором, один из входов которого подключен к выходу аналогового делителя, задатчиком эталонного коэффициента асимметрии каналов и блоком предупредительной сигнализации, соединенным входом с выходом компаратора, подключенного вторым входом к выходу задатчика эталонного коэффициента асимметрии,Нэ чертеже показа структурная схема устройства.Первый какал определения кожно-гальванической реакции (КГР) рук 1 и второй канал выделения физической составляющей ЭСК 2, связаны с сумматором 3 и дифференциальным усилителем 4, выходы которых подключены ко входам аналогового делителя 5. Выход последнего подключен к первому входу компаратора б, на второй вход которого подано напрякение от эталонного задатчика коэффициента асимметрии, Выход компаратора б подключен ко входу блока 7 предупредительной сигнализации.Работает устройство:ледующим образом, Перед началом работы диспетчер надевает электроды первого измерительного канала 1 нэ пальцы правой руки, а электроды второго измерительного канала 2 на пальцы левой руки, Затем включает питание устройства. Измерительные каналы КГР 1 и 2 выделяют физическую составляющую электрического сопротивления кожи правой и левой руки. Электрический сигнал напряжения, эквивалентный физической составляющей ЭСК, подается с обеих рук на входы сумматора 3 и дифференциального усилителя 4, где формируются сигналы соответственно (01+ 02) и (01- 02). Последние поступают на входы аналогового делителя 5, формиру 201 - 02ющего частотное + . Таким обра 01+02 Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТОМЛЕНИЯ ОПЕРАТОРА, содержащее регистратор и измерительные каналы кожно-гальванической реакции рук и электрического сопротивления кожи, содержащие последовательно соединенные источник тока, электрод, рвжекторнцй фильтр, усилители и полосовой фильтр, сумматор; зом, на выходе аналогового делителя будетприсутствовать сигнал напряжения, эквивалентный коэффициенту асимметрии, Именно этот сигнал поступает на первый вход5 компарэтора 6. На второй вход компаратораподано напряжение от эталонного задатчика.Если с выхода аналогового делителя 5подается сигнал, больший опорного напря 10 жения, то компаратор 6 находится в исходном состоянии и на его выходе низкийуровень напряжения лог,0. Если же состояниеоператора таково, что коэффициент асимметрии будет меньше опорного напряжения, то15 компаратор 6 опрокинется и сменит свое состояние. При этом на выходе будет присутствовать высокий уровень напряжения,соответствующий лог.1. Логическими сигналами 0 и 1 управляется блок предупредительной20 сигнализации, При лог.О предупредительныйсигнал не подается, а при лог,1 включаетсясигнал предупредительной сигнализации, чтосоответствует состоянию утопления человека, Оператор отстраняется от выполнения25 работ до полного восстановления. В качестве компаратора б можно использовать схемы репейных элементов выполнение набазе операционных усилителей, или интегральные микросхемы, Задатчиком эталон 30 ного коэффициента асимметрии можетслужить источник стабилизированного напряжения, выполненный по известным схемам, В простейшем случае таковым можетбыть резисторный делитель напряжения,35 питаемый от минусовой шины,Таким образом, предложенное устрой.ство лишено недостатков известных аналогов, в том числе прототипа, Оно позвляет нетолько вычислять коэффициент эсиммет 40 рии, но и автоматически контролировать наступление утомления у оператора свключением предупредительной сигнализации, Тем самым повышается качество контроля психофизиологического состояния45 человека, надежность и безопасность управляемого процесса(56) Авторское свидетельство СССР И. 1531991, кл, А 61 В 5/16, 1987,дифференциальный, усилитель, первые входы которых соединены с выходом измерительного канала кожно-гальванической реакции рук, вторые входы - с выходами измерительного канала электрического со- . противления кожи, а выходы - с входами блока аналогового делителя, выход которого соединен с входом регистратора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено компаратором,Заказ 330 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комби атент", г. Уж.Гагарина один из входов которого подключен к вы- лизации, соединенным входом с выходом ходу аналогового делителя, задатчиком, компаратора, подключенного другим вхо-, эталонного коэффициента асимметрии ка- дом к выходу задатчика эталонного коэфналов и блоком предупредительной сигна- фициента асимметрии.