Устройство для контроля уровня бодрствования человека

 

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()562268

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву ¹ 506б64 (22) Заявлено 10,09.73 (21) 1977302/13 с присоединением заявкп— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 11.08.77 (51) М.Кл е А 61 В 5/05

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 616-89-072. .8-057:656 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Г. Спивак, Х. Ю. Буткевич, Б. Д Никифоров, А. А. Прохоров, И. С. Кандрор и В. М. Шахнарович (71) Заявители

Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ

БОДРСТВОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

1 2

Изобретение предназначено для контроля уровня бодрствования оператора, готовности к экстренному действию человека и может быть и пользовано п ри всех видах работ, при которых человек утомляется и может заснуть, в частности, при управлении транспортом.

Известны устройства для контроля состояния человека по положению головы, силе сжатия рукоятки управления, закрыванию глаз.

Известно также устройство для контроля уровня бодрствования человека по величине электрического сопротивления кожи, содержащее усилитель, входы которого подключены к электродам, контактирующим с телом человека, пороговый элемент .и блок сигнализациии.

Это устройство не учитывает возможность колебания электрического сопротивления кожи (ЭСК) у разных людей и в зависимости от времени суток, сезона и т. д.

Цель изобретения — повышение надежности контроля уровня бодрствования путем исключения влияния индивидуальных различий в величи|не ЭСК.

С этой целью в устрой ство введены: управляемый источник опорного напряжения, элемент сравнения, дискриминатор знака, ключ и тест-блок, одним выходом соединенный с блоком сигнализации, другим выходом — с ключом, а входом — с выходом порогового элемента, один вход которого соединен с управляемым источником опорного напряжения, а другой — с дискриминатором знака, связанным также со входом управляез мого .источника опорного напряжения и с ключом, причем элемент сравнения входами подключен к усилителю и к управляемому источнику опорного напряжения, а выходом— к дискриминатору знака.

На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля уровня бодрствования человека, Устройство содержит электроды 1, соединенные с усил ителем 2, на выходе которого подключен элемент сравнения 3, связанный с дискриминатором знака 4; элемент сравнения

3 и дискриминатор знака 4 подключены к управляемому источнику 5 опорного напряжения, который связан с пороговым элементом б.

20 дискриминатор знака 4 подключен к ключу

7, другой вход которого .соединен с Bblxo30M тест-блока 8, а выход подключен к управляемому источнику 5 опорного напряжения; тест-блок 8 соединен с блоком 9 сигнализа25 ции.

Устройство работает следующим образом.

После установки электродов 1 и включен ия устройства выходное напряжение источника 5 автоматически изменяется так, чтобы сигнал рассогласования на выходе элемента

3 сравнения установился близким к нулю.

562268

Направление изменения (больше — меньше) напряжения источника 5 определяется знаком,н апряжен ия на выходе элемента 8, который фик:чруется дис кгиминатором знака 4.

При этом выходное напряжение источника 5 будет равно выходному напряжению усилителя 2, т. е. соответствовать электрическому сопротивлению .кожи (ЭСК) в данный момент.

В дальнейшем каждое изменение ЭСК будет вызывать появлен ие сигнала определенного знака на одном из выходов дискриминатора 4. Этот сигнал, воздействуя непосредственно или через ключ 7,на вход управления источника 5, будет вызывать изменение напряжения последнего в том же направлении, что и вызвавшее его изменение выходное напряжение усилителя 2. Таким образом, изменение

ЭСК окажется скомпенсированным, и напряжение на выходе элемента 8 вновь окажется вблизи нуля. Понижение ЭСК не связано со снижением уровня бодрствования, сигнал с выхода дискриминатора 4 воздействует нспосредственно на источник 5, и никакой сигнализаци и о таких измене ниях не п редусмотрено. В случае говышения ЭСК, что свидетельствует о возможности снижения уровня бодрствования, знак сигнала на выходе элемента 8 изменяется. Сигнал такого знака может поступать на вход управления источника

5 только через ключ 7, который находится в разомкнутом состоянии, и, следовательно, напряжение источника 5 не изменяется. Когда сигнал, подаваемый с выхода элемента 8 на вход порогового элемента б, превыаит напряжение источника 5 на некоторую наперед заданную величину, пороговый элемент б срабатывает, включая тест-блок 8. Последний воздействует на блок 9, в зависимости от состояния которого должен быть определен характер воздействия (ответа) на вход 10 тест-блока 8 00 стороны контролируемого человека. Если воздействие (ответ) соответствует состоянию блока 9 сигнализации, а время реакции не превышает заданного значения, тест-блок 8 выдает сигнал на замыкание ключа 7, Напряжение с выхода элемента 8 через ключ 7 поступает на вход управления источника 5, и напряжение последнего вновь отслеживает изменившийся уровень ЭСК. Пороговый элемент б возвращается в исходнос состояние, и тестблок 8 размыкает ключ 7 и отключает блок

9 сигнализации. Контроль ЭСК продолжается.

В случае, если действия контролируемого не соответствовали состоянию блока 9 сигнализации или время реакции превысило заданное значение, замыкание ключа 7 не происхс дит, а те"т-бл" к 8 приводит блок 9 сигнализации в состояние, соответствующее ава15 рийпой ситуации. Это состояние может быть использовано либо для непосредственного воздействия на контролируемого человека (сильные звуковые, световые, тактильные и подобные раздражители) либо вмешательства в рабочий процесс.

Формула изобретения

Устройство для контроля уровня бодрствования человека по величине электрического сопротивления кожи, содержащее усилитель, входы которого подключены к электродам, контактирующим с телом человека, пороговый элемент и блок сигнализации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля уровня бодрствования путем исключения влияния индивидуальных различий в величине электрического сопротивления кожи, он дополнительно содержит управляемый источник опорного напряжения, элемент

З5 сравнения, дискриминатор знака, ключ и тест-блок, одним выходом соединенный с блоком сигнализации, другим выходом — с ключом, а входом — с выходом порогового элемента, один вход которого соединен с управ40 ляемым источником опорного напряжения, а другой — с дискриминатором знака, связанным также со входом управляемого источника опорного напряжения и с ключом, причем элемент сравнения входами подключен к уси45 лителю, и к управляемому источнику опорного напряжения, а выходом — к дискриминатору.

562268

Составитель И. Горелова

Техред А. Камышникова

Корректор В. Гутман

Редактор Д. Пинчук

Тип. Харьк. фил. пред. сПатеит»

Заказ 489/1!72 Изд. М 55 Тира>к 693 Подписное

ЦНИИПИ Государственно-о ко 1итета Совета Министров СССР

rn делам изобретений и открытий

Москва, i -З., Раушская наб., д. 4/5