Тренажер оператора автоматизированных систем управления

Союз Сфветскик Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 140380 (21) 2891763/18-24 (51)М. КЛ. С 09 В 9/00 А 61 В 5/16 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по дедам изобретеиий и открытий(54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯИзобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано при эксплуатации АСУ, в инженерной, спортивной и общей психологии, в частности для тренировки операторов АСУ, предрабочего контроля работоспособности операторов, контроля психофизического состояния спортсменов и рофессиональ ного отбора.Известны устройства 15 и 2) предназначенные для подобных целей и содержание программный блок, блок подачи раздражителя, кнопки реагирования и измерительные устройства. 15Эти устройства Формируют определенные раздражители и фиксируют результат реакции. Однако они не могут автоматически определить момент снижения работоспособности оператора, 20 определяемой по успешности реагирования,и измерять психофизические параметры оператора, Таким образом, исследователь не может по результатам обследования определить причину сни жения работоспособности оператора, определить звенья в организме, на которые необходимо воздействовать с целью оптимизации его работоспособности, и определить, какой ценой да ется ойератору данная работоспособность.Из известных устройств наиболее близким к изобретению является устройство 1,3 , содержащее датчик испытуемого, формирователь сигналов реакции, измеритель времени реакции, генератор развертки, лучевую трубку, генератор инфранизких частот, Фазбвращающие каскады, коммутатор, синхронизатор, блок автоматики, формирователь импульса сброса и два каскада автоматической индикации опережения и запаздывания реакции, входы которых соединены с соответствующими выходами блока автоматики. Генератор инфранизких частот соединен с фазовращающими каскадами, коммутатором и входом формирователя импульса сброса, а другой вход которого соединен с одним из входов блока автоматики, второй вход которого соединен с выходом формирователя сигналов реакции.Это устройство не позволяет автоматически определить момент ухудшения результатов испытания, что заметно снижает эффективность исследования и вынуждает экспериментатора эенн маться непродуктивным механическим трудом, не позволяет определитьухуд 888173шение результатов испытания и не дает информации о том, ценой какого напряжения достигается результат испытания. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 целью изоьретения является расширение дидактических возможностей тренажера, а также повышение точности определения момента ухудшения работоспособности оператора и расширения функциональных возможностей эа счет получения сведений о состоянии оператора в определенный момент.Поставленная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий имитатор реальных процессов, соединенный первым входом с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, первым выходом - с первым входом анализатора правильности реакций, а вторым выходом - со вторым входом анализатора правильности реакций и с первым входом формирователя сигналов оценки, выход которого подключен ко входу блока регистрации, введены блок контроля вегетативных функций, блок регистрации тонуса высшей нервной деятельности и первый формирователь импульсов, соединенный первым входом с выходом. анализатора правильности реакций, вторым входомс первым выходом блока контроля вегетативных функций, третьим входом с первым выходом блока регистрации тонуса высшей нервной деятельности, а выходами - с первыми входами блока контроля вегетативных функций, вторыми входами формирователя сигналов оценки и вторым входом имитатора реальных процессов, Вторые и третьи входы блока контроля вегетативных функций и блока регистрации тонуса высшей нервной деятельности подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому и пятому выходам блока ввода ответных действий оператора. Вторые выходы блока контроля вегетативных функций и блока регистрации тонуса высшей нервной деятельности соединены соответственно с третьим и четвертым входами формирователя сигналов оценки. Первый формирователь импульсов содержит последовательно включенные элемент ИЛИг первый счетчик и дешифратор, выходы которого соединены с соответствующими выходами формирователя. Анализатор правильности реакций сод ржит последовательно включенные в орой и третий счетчики и последоват льно включенные узел ввода эталонных кодов и узел сравнения, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика. Блок контроля вегетативных функций содержит регистратор параметров пульса, регистратор электрического сопротивления кожи и второй формирователь импульсов, выходы которых соединены с соответствукщими входами первого коммутатора, Блок регистрации тонуса высшей нервной деятельности содержит регистратор времени реакций, регистратор критической частоты предъявления инфо мации и,третий формирователь импульсов, соединенные с выходами с соответствующими входами второго коммутатора,Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже. Оно содержит имитатор реальных.процессов, в качестве которого может быть использован, например, блок анализатор 2 правильности реакций,состоящий из узла 3 ввода эталонныхкодов, узла 4 сравнения, счетчиков5 и б, а также формирователь 7 имдви ущийс пульсов, состоящий из счетчика 8, дешифратора 9 и элемента ИЛИ 10Формирователь 7 связан с блоком параметров пульса, регистратора 13электрического сопротивления кожи(оператора), формирователя 14 импульсов, коммутатора 15, блоком 16 регистрации тонуса высшей нервной деятельности, состоящим иэ регистратора 17 времени реакций, регистратора 18 критической частоты предъявления информации, третьего формирователя 19 импульсов и коммутатора 20.Тренажер содержит также формирователь 21 сигналов оценки, связанный с блоком 22 регистрации. Связь тренажера с испытуемым оператором осуществляется через блок 23 ввода ответных действий оператора.Порядок работы с тренажером следующий, Испытуемому оператору предлагают работу на имитаторе 1 реальных процессов, в частном случае это может быть блок РДО, представляющий собой модель сложной операторской деятельности. Блок РДО формирует светящуюся точку движущегося с определенной скоростью на определенной траекторииобъекта. Обследуемый нажатием кнопки должен оСтановить ее в нужном месте. Результат ошибки регистрируется.Сеанс состоит иэ одного или нескольких циклов по 10 испытаний. Ес" ли результат работы окажется не хуже эталона, заданного экспериментатором, оператор может быть допущен кработе, если же результат хуже эталона, тренажер автоматически определит этот факт и проведет обследование состояния важнейших подсистеморганизма оператора с целью выяснения причины неудовлетворительной работоспособности оператора, потенциальных воэможностей его в данныймомент и путей возможной оптимизацииего состояния. 11 контроля вегетативных функций оператора, состоящим из регистратора 12888173 Алгоритм работы тренажера задает формирователь 7 путем выдачи соответ; -иметь дополнительные устройства, фор-мирующие сигналы для блока 22. находится в нулевом состоянии, и напходе дешифратора 9 обеспечивает включение блока 16 и отключение блока 11. По сигналу в "О" вновь начинаетработу имитатор 1. Управляющие сигналы с дешифратора Формирователь 14 управляет регистраторами 12 и 13 и коммутатором 15,подачей на них соответствующих напрясчет автоматического принятия решения о факте снижения работоспособности оператора по результатам испыформирователя 7 переводит его в состояние, при котором управляющее напобеспечивает его работу. При подаченапряжения на управляющие входы коммутатора 15 подключается к входу фор 40 мирователя 21 регистратор 12.ВторымсигналоьГ на вход формирователя 14 является сигнал о выдаче результата реследующее состояние,при котором отключится регистратор 12 и подключится регистратор 13,По сигналу с форми 45 Формула изобретения 50 5560 65 1. Тренажер оператора автоматизированных систем управления, содержа- щий имитатор реальных процессов, сое диненный первым входом с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, первым выходом - с первым входом анализатора правильности реакций, а вторым выходом - с вторым входом анализатора правильности реакций и с первым входом формирователя сигналов оценки, выход которого подключен к входу блока регистрации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения дидактических воэ можностей тренажера, он содержит блок контроля вегетативных функций,Формирователь 19 блока 16 работает аналогично и обеспечивает выполнествующих напряжений на блоки тренажера,В исходном состоянии счетчик 8 ряжение дешифратора 9 поступает наимитатор 1, обеспечивая его работу.При поступлении сигнала с анализатора 2 о неудовлетворительной работоспособности счетчик 8 переходит всостояние "1", и управляющее напряжение подается на блок 11. При этомначинает работать блок 11, и отключается имитатор 1. После подачи сигнала с формирователя 14 об окончанииработы блока 11 счетчик 8 переходитв состояние "2",и напряжение на вы 9 поступают на управляющие входы формирователя 21 и обеспечивают прохождение на блок 22 сигналов с того блока, который в данное время работает.Блок 11 работает следующим образом. жений. Он может быть выполнен аналогично формирователю 7.Первый сигнал, поданный на вход формирователя 14 с ряжение подается регистратору 12.Это гистратором 12.Счетчик 8 переходит в рователя 14 коммутатор 15 подключаетрегистратор 13 ко входу формирователя 21. Сигнал о выдаче результатарегистратором 13 переводит формирователь 14 в исходное состояние и переводит формирователь 14 в следующеесостояние (блок 11 отключается, ивключается блок 16). ние программы узлами блока 16.Коммутаторы 15 и 20 могут быть интегральными микросхемами мультип-. лексора, причем сигналы с узлов управления поступают на управляющие входы, с коммутируемых узлов на сигнальные.формирователь 21 представляет собой такой же мультиплексор, но может 5 О 15 20 Блок 23 представляет собой пульт, на котором расположены кнопки реагирования и датчики от имитатора 1 и блоков 11 и 16.Анализатор 2 предназначен для сравнения результата испытания с допустимям, который задается исследователем с помощью узла 3, который может быть выполнен, например, в виде набора переключателей.Результаты испытаний суммируются на счетчике 5. Счетчик 6 считает количество испытаний, счетчик 5 сбрасы" вается через каждые 10 испытаний,Узел 4 сравнивает результат, полученный на счетчике 5, с эталоном и выдает сигнал на формирователь 7, если результат превышает эталон.В качестве регистраторов 12,13,17 и 18 могут быть использованы устройства, применяемые в инженерной и общей психологии. Например, регистратор 12 может быть пульсотахометром, регистратор 13 - килоометром, регистратор 17 - рефлексоометром, регистратор 18 - измерителем критической частоты слияния световых мельканий.Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность научно-исследовательской, а также практической работы, например, при диагностике работоспособности оператора за тания, позволяет определить причинуснижения работоспособности операто" ра непосредственно в момент снижения путем обследования состояния ряда важнейших подсистем организма оператора, что также позволяет определить пути оптимизации состояния оператора.Скорость исследования повышена за счет того, что экспериментатор может заранее выставить пределы допустимого результата.блок регистрации тонуса высшей нервной деятельности и первый формирователь импульсов, соединенный первым входом с выходом анализатора правильности реакций, вторым входом-с первым выходом блока контроля вегетативных функций, третьим выходом-с первым выходом блока регистрации тонуса высшей нервной деятельности, а выходами - с первыми входами блока контроля негативных функций, вторыми входами Формирователя сигналов оценки и вторым входом имитатора реальных процессов, при этом вторые и третьи входы блока контроля вегетативных функций и блока регистрации тонуса высшей нервой деятельности подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому и пятому выходам блока ввода ответных действий оператора, вторые выходы блока контроля вегетативных функций и 20 блока регистрации тонуса высшей нервной деятельности соединены соответственно с третьим и четвертым входами Формирователя сигналов оцен 252. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что первый Формирователь импульсов содержит последовательно включенные элемент ИЛИ, первый счетчик и дешифратор, выходы которого соединены с соответствукицими выходами формирователя.3. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что анализатор правильности реакций содержит последовательно включенные второй и третий счетчики и последовательно включенные узел ввода эталонных кодов и узел сравнения, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика.4. Тренажер по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок контроля вегетативных функций содержит регистратор параметров пульса, ре- - гистратор электрического сопротивле. ния кожи, второй формирователь импульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора.5. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок регистрации тонуса высшей нервной деятельности содержит регистратор времени реакций, регистратор критической частоты предъявления информации и третий формирователь импульсов, соединенные выходами с соответствующими входами второго коммутатора. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 522847, кл, А 61 В 5/16, 1976.2. Авторское свидетельство СССР9 254005, кл. А 61 В 5/16, 1963.3. Авторское свидетельство СССРУ 540627, кл. А 61 В 5/16, 1976888173 Составитель А. КарловРедактор Л. Утехина Техред Т. Маточка Еор Коста к иал ППП "Патентф, г. Уягород, ул тная, 4 730/15 Тирак ВНИИПИ Государст по делам иэоб 113035, Москва, 87нноготени35,Подписноекомитета СССРи откратийаушская наб., д. 4