RU95U1 - Устройство для снятия психофизиологических напряжений - Google Patents

Abstract

1. Устройство для снятия психофизиологических напряжений, содержащее последовательно соединенные блок управления, блок выработки сигналов управления, дешифратор, блок выработки сигналов воздействия и блок полимодальных воздействий на органы чувств человека, а также содержащее датчики дыхания и кожно-гальванической реакции, соединенные с вторыми входами блока выработки сигналов воздействий, отличающееся тем, что блок управления и блок полимодальных воздействий выполнены выносными в виде отдельных блоков, остальные элементы устройства установлены в отдельном аппаратурном блоке, причем блок управления соединен с аппаратурным блоком разъемным кабельным соединением, а блок полимодальных воздействий - силовым шарнирным и кабельным соединением.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит съемный блок памяти, а блок выработки сигналов управления выполнен в виде однокристальной ЭВМ.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что аппаратурный блок снабжен выдвижным упором.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления снабжен термодами и датчиком кожногальванических реакций.

Description

УСТРОЙСТВО дан снятия ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО

НАПРЯЭШИЯ

Область техники

Полезная модель относится к медицине, а именно к устройствам для снятия психофизиологического напряжения при стрессовых ситуациях, психофизиологическом утомлении, соответствующих заболеваниях и профессиональном обучении, например иностранным языкам.

Предшествующий уровень техники

Известно устройство для снятия психологического напряжения /I/, содержащее последовательно соединенные пульт управления в виде наборного поля, электронновычислительную машину с дисководом, блок выработки сигналов воздействия в виде преобразователя цифрааналог и блок полимодальных воздействий. Блок полимодальных воздействий содержит акустические излучатели (наушники) и генератор видеоизображения, выполненный в виде телевизионных очков.

Недостатком конструкции этого устройства является ограниченное количество видов воздействий на органы чувств человека, отсутствие средств регистрации реакции организма человека на полимодальныё воздействия и отсутствие средств выработки соответствующих воздействий на эти реакции (биологической обратной связи (БОС)).

Указанные недостатки снижают возможности устройства для снятия психофизиологического напряжения человека и в первую очередь отсутствие указанной БХ.

Известно устройство для снятия психофизиологического напряжения /2/, лишённое указанных недостатков.

Известное устройство содержит: кресло, аппаратурный шкаф, установленный за спинкой кресла, датчики функционального состояния пациента и средства полимодального воздействия, установленные на кресле и на аппаратурном шкафу устройства. Аппаратурный шкаф содержит последовательно соединенные пульт управления с блоком индикации, блок выработки сигналов управления, дешифратор и блок выработки сигналов воздействия, выходы которого соединены со средствами полимодальных воздействий. Датчики функционального состояния пациента соединены с вторыми входами блока выработки сигналов воздействия.

ЗЗС/0$ -у

МКИ: A6IM2I/02

Блок выработки сигналов управления выполнен в виде магнитофона с магнитной лентой с записью программы управления. Блок выработки сигналов воздействия содержит преобразователь цифра-аналог, выходы которого соединены с генераторами сигналов воздействия. Один из датчиков функционального состояния пациента (датчик дыхания) установлен на спинке кресла устройства, а другой (датчик кожногальванической реакции) - на подлокотниках кресла.

Недостатком данной конструкции устройства для снятия психофизиологического воздействия является выполнение блока выработки сигналов управления в виде магнитофона, наличие кресла, установка на нем датчиков функционального состояния пациента, размещение пульта управления в аппаратурном шкафу устройства.

Указанные недостатки не позволяют пациенту самостоятельно использовать устройство без посторонней помощи. Затруднено использование устройства даже с посторонней помощью для больных с постельным режимом и инвалидов, не соответствующих по размерам и пропорции параметрам кресла и расположению на нем датчиков и средств воздействия.

Громоздкость устройства в целом ограничивает возможность его перемещения и, как следствие, ограничивает возможность применения устройства для снятия психофизиологического напряжения человека в реальных условиях его существования.

Раскрытие полезной модели

В основу настоящей полезной модели положена задача создания устройства для снятия психофизиологического напряжения, конструкция которого позволяла бы расширить возможности применения устройства в реальных бытовых условиях жизни человека.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для снятия психофизиологического напряжения, содержащем последовательно соединенные пульт управления, блок выработки сигналов упраЁления, дешифратор, блок выработки сигналов воздействий и блок полимодальных воздействий, а также содержащем датчики дыхания и кожногальванической реакции пациента, соединенные со вторыми входами блока выработки сигналов воздействия. Согласно изобретению пульт управления и блок полимодальных воздействий выполнены выносными в виде отдельных блоков, остальные элементы устройства установлены в отдельном аппаратурном блоке, аппаратурный блок снабжён выдвижным упором, причем пульт управления соединен с аппаратурным блоком разъемным кабельным

соединением, а блок полимодальных воздействий - шарнирным и кабельным соединением. При этом датчик кожногальванических реакций -установлен на пульте управления, а датчик режима дыхания - на устройстве полимодальных воздействий. Пульт управления снабжен съемным программируемым постоянным запоминающим устройством (ППЗУ), а блок выработки сигналов управления аппаратурного блока выполнен в виде однокристальной ЭВМ.

Данная конструкция устройства снятия психофизиологического напряжения по сравнению с известными устройствами позволяет оперативно менять пациентом программы управления полимодальными воздействиями на органы его чувств за счет выполнения пульта управления выносным, установлена последнем ППЗУ и выполнение блока управления аппаратурного блока в виде монокристаллической ЭВМ.

Кроме того, она позволяет расширить функциональные возможности устройства, обеспечить удобство использования за счет рационального конструктивного исполнения и сочетания элементов устройства, уменьшения их веса и габаритов при сохранении количественных и качественных показателей воздействий на органы чувств человека.

Краткое описание чертежей

Сущность и конструктивное исполнение устройства поясняется рисунками на фиг. I,...., фиг.З.

На фиг. I представлена функциональная схема устройства для снятия психофизиологических напряжений, на фиг. Z - его конструктивное исполнение, на фиг. 3 - эпюры напряжений и рисунки, поясняющие сущность работы отдельных элементов устройства.

На фиг. I,..., фиг.З обозначены:

I - пульт управления;

1.1- блок памяти (программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ);

1.2- клавиатура (наборное поле);

1.3- индикатор;

2.- блок выработки сигналов управления (однокристальная ЭВМ),

3.- дешифратор;

4.- блок выработки сигналов воздействия;

4.1 - генератор сигналов звуковых частот;

4.5- первый преобразователь сигналов;

4.6- смеситель сигналов (микшер);

4.7- второй преобразователь сигналов (сигналов кожногальванической реакции в сигналы звуковой частоты);

4.8- блок электронных ключей;

5.- блок полимодальных воздействий;

5.1- блок тепловых излучателей (блок термодов);

5.2- генератор видеоизображения;

5.3- блок излучателей акустических волн (блок динамиков);

5.4- блок излучателей цветовых сигналов,

5.5- излучатель светового пучка;

6.- датчик сигналов дыхания,

7.- датчик кожногальванических реакций (омметр);

8.- аппаратурный блок,

9.- Щ-разъем (выход сигналов для коммутации внешних устройств

полимодальных воздействий);

10.- кинематическое звено (силовое шарнирное соединение);

11.- выдвижной упор аппаратурного блока;

12.- кабель.

Лучший вариант осуществления полезной

Устройство для снятия психофизиологического напряжения содержит последовательно соединенные пульт управления I, аппаратурный блок 8 и блок полимодальных воздействий 5. Пульт управления I выполнен в виде отдельного блока (фиг.2), содержащего программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) I.I, клавиши (наборное поле) 1.2, индикатор 1.3. Блок памяти I.I выполнен на микросхеме например К 573 РФ 5. Для обеспечения возможности смены программ психофизиологических воздействий ППЗУ I.I выполнено съемным. Наборное поле 1.2 выполнено на клавишных переключателях. Индикатор 1.3 выполнен в виде светодиодной матрицы. На внешней стороне матрицы установлено съемное светопрозрачное покрытие, например полиэтиленовая пленка. На пленке нанесена краской мнемосхема, отображающая виды полимодальных воздействия и место их расположения. Блоки I.I, 1.2, 1.3 пульта I соединены через разъемное кабельное соединение 12 с блоком выработки сигналов управления 2 аппаратурного блока 8. Блок 2 выполнен в виде однокристальной ЭВМ, например на

-t- 9МЮ339модели

интегральной схеме КР 1816 BS 31. Выход блока 2 соединен с входом дешифратора 3, потенциальные выходы которого соединены с управляющими входами генератора шума 4.4, генератора сигналов звуковых частот 4.1, первого преобразователя сигналов 4.5, второго преобразователя сигналов 4.7, блока электронных ключей 4.8, блока 4, генератора видеоизображения и излучателя светового пучка 5.5, блока 5. Дешифратор 2 выполнен на микросхемах 155 серии.

Генератор 4.1 содержит последовательно соединенные блок памяти, устройство считывания и усилитель звуковой частоты, выход которого соединен с сигнальными входами первого преобразователя сигналов 4.5 и микшера 4.6. Управляющий вход устройства считывания генератора 4.1 соединен с управляющим входом последнего. Преобразователь 4.5 содержит последовательно соединенные блок полосовых частотных фильтров и блок усилителей, выходы которых соединены с излучателями цветовых сигналов 5.4 блока 5. Второй вход микшера 4.6 соединен с выходом второго преобразователя сигналов 4.7. Преобразователь 4.7 содержит последовательно соединенные управляемый по частоте звуковой генератор и управляемый усилитель. Управляющий вход звукового генератора соединен с выходом датчика кожногальванических реакций 7. Управляющий вход усилителя соединен с управляющим входом, а выход с сигнальным выходом блока 4.7. Датчик 7 выполнен в виде датчика омического сопротивления кожи пациента, например омметра. Конструктивно измерительная часть датчика 7 может быть выполнена в виде двух хлорсеребряный колец или из нержавеющей стали, разделенных между собой диэлектрическим кольцом, и надеваемых на палец пациента (фиг.2).

Выход микшера 4.6 соединен с блоком излучателей акустических волн 5.3, а его третий вход - с выходом генератора шума 4.4, модуляционный вход которого соединен с входом компаратора 4.3 и входом излучателя светового пучка 5.5 непосредственно и через усилитель 4.2 - с выходом датчика сигналов дыхания 7. В простейшем случае датчик дыхания 6 может быть выполнен в виде микрофона, установленного в блоке 5 (фиг.2). Возможно выполнение датчика б в виде датчика емкостного или индуктивного типа, регистрирующего процесс дыхания через регистрацию движения грудной клетки пациента.

Выход компаратора 4.3 соединен с сигнальным входом блока электронных ключей 4.8. Блок 4.8 содержит три группы силовых электронных ключей, управляющие входы которых соединены через дешифратор с управляющим входом блока 4.8, а выходы соответственно с

блоком термодов 5.1, генератором видеоизображения 5.2 и выходом 9 коммутации внешних устройств полимодальных воздействий, например генераторов запахов, электростимуляторов и т.д. Генератор видеоизображения 5.2 содержит последовательно соединенные блок памяти со считывающим устройством, соединенным с управляющим входом блока 5.2, преобразователь цифра-аналог и видеопроектор с экраном. В простейшем случае генератор 5.2 может быть выполнен в виде электромеханического диапроектора с кассетой слайдов-и экраном.

Излучатели акустических волн блока 5.3 представляют собой преобразователи электрических колебаний звуковой частоты в акустические волны и выполнены в виде телефонов или динамиков, установленных в блоке 5 на его подвижных элементах (фиг.2). Блок излучателей 5.4 содержит электролампы или светодиоды различных цветов, соединенных с управляющими входами блока 5.4.

Излучатель светового пучка 5.5 в простейшем случае содержит электролампу с блоком электропитания, рефлектор, диафрагму и электродвигатель, причем электролампа установлена в фокусе рефлектора, диафрагма установлена на пути распространения светового пучка и соединена кинематическим звеном с электродвигателем, выход которого соединен с сигнальным входом блока 5.5. Управляющий вход блока 5.5 соединен с блоком питания электролампы.

Конструктивно элементы 5.1, 5.5 объединены в отдельный блок полимодальных воздействий 5, установленный подвижно относительно аппаратурного блока 8 с помощью кинематического звена 10. Кинематическое звено выполнено в виде нескольких отрезков (фиг.2) полых труб, соединенных между собой с блоком 5 и блоком 8 шарнирными соединениями с тремя степенями свободы. Внутри труб звена 10 проложен многожильный кабель, соединяющий между собой соответствующие элементы электроники блоков 5 и 8.

Для исключения опрокидывания аппаратурного блока 8 при максимальном удалении блока 5 от блока 8 последний снабжен выдвижным упором II. Для обеспечения возможности теплового воздействия на ладони рук пациента и удобства снятия параметров его кожногальванической реакции часть термодов блока 5.1 и датчик 7 размещены на пульте управления I. Соединение этих элементов с блоком 8 выполнено через соответствующие жилы кабеля 12.

Блок полимодальных воздействий 5 (фиг.2) имеет углубление соответствующей формы для размещения в нем лица пациента. С двух внутренних сторон блока 5 на уровне щек человека установлены термоды

- - - 9 -§ЈОЮЗ№

5.Х, а на уровне ушей на подвижных элементах телефоны 5.3. Перед глазами внутри корпуса блока 5 установлен экран, на который спроецированы видеоизображение генератора 5.2 и перпендикулярное сечение светового пучка генератора 5.5.

Излучатели цветовых сигналов блока 5.4 установлены на внутренних станках блока 5 между экраном и глазами пациента вне основного поля зрения последнего.

Работа предлагаемого устройства состоит в следующем:

Перед началом сеанса психотерапии или обучения аппаратурный блок 8 устройства для снятия психофизиологического напряжения устанавливается вблизи кровати или кресла пациента таким образом, чтобы выдвижной упор II препятствовал перевертыванию блока 8 при установке блока 5 у лица пациента. Пациент ставит перед собой (например находясь в кресле на колени) пульт I. Вставляет в пульт I требуемый блок памяти I.I (с выбранной записью программы сеанса). Надевает на один из пальцев руки кольца датчика кожногальванической реакции 7. Надвигает на голову блок 5, ставит ладони на термоды пульта I и нажимает на клавишу запуска программы сеанса на наборном поле 1.2..

При этом импульс запуска блока 1.2 поступает на блок выработки сигналов управления 2. При этом включается однокристальная ЭВМ и последовательно во времени начинается считывание команд управления полимодальными воздействиями, записанных в блоке памяти I.I. При этом кодовая последовательность импульсов с блока 2 поступает на индикатор 1.3 и дешифратор 3. При этом на индикаторе 1.3 зажигается время действия команды светодиод, соответствующий включаемому воздействию.

Кодовая последовательность импульсов, поступающая с блока 2 на дешифратор 3, дешифрируется. При этом с соответствующего потенциального выхода дешифратора выдается единичное напряжение на управляющие входы блоков 4.1, 4.2, 4.4, 4.6, 4.7, 4.8, 5,2 или 5.5 последовательно во времени и в соответствии с программой воздействий, записанной в блоке памяти I.I.

При поступлении сигнала на блок 4.1 последний включается и последовательно во времени генерирует сигналы звуковой частоты (например музыкальные или речевые). Сигналы звуковой частоты с блока 4.1 поступают через смеситель 4.6 на блок акустических излучателей 5.3 и сигнальный вход первого преобразователя 4.5. В блоке 4.5 при наличии на его управляющем входе разрешающего сигнала с дешифратора 3

производится фильтрация (выделение) частотных полос из спектра сигналов, поступающих на его сигнальный вход. Эти сигналы с каждого отдельного полосового фильтра усиливаются и подаются на соответствующие излучатели цветов блока 5.4. При этом блок 5.4 излучает сигналы видимого диапазона электромагнитных волн изменяющихся по амплитуде и цвету в зависимости от изменения амплитуды и спектра сигналов звуковых частот, поступающих на вход блока 5.4. При поступлении на управляющий вход блока 4.2 разрешающего сигнала усилитель 4.2 усиливает сигналы дыхания, поступающие с датчика 7. Эти сигналы поступают на генератор шума 4.4 на излучатель пучка света 5.5 и на компаратор 4.3. Под воздействием сигналов поступающих с дешифратора 3 и блока 4.2 производится модуляция генератора шума 4.4. Сигнал шума, модулированный сигналами дыхания (фиг.За) и команд управления с блока 4.4 через микшер 4.6 подается на блок акустических излучателей 5.3. При этом пациент слышит шумовой сигнал с частотой своего дыхания или частотой задаваемой с дешифратора 3. Усиленные сигналы дыхания, поступающие на вход блока 5.5 при наличии разрешающего сигнала на его входе модулируют расходимость пучка. При этом на экране блока 5 проецируется круг, диаметр которого меняется с частотой дыхания человека. Сигнал дыхания поступивший на вход компаратора 4.3 преобразуется в последнем из аналоговой формы в дискретную.

Прямоугольные импульсы с периодом следования, равным частоте дыхания пациента, с блока 4.3 подаются на сигнальный вход блока электронных ключей 4.8. При наличии разрешительных сигналов на управляющем входе блока 4.8 последний формирует мощные прямоугольные импульсы, повторяющие форму входных сигналов и выдает их на блоки 5.1, 5.2 и выход 9 для коммутации внешних устройств полимодальных воздействий. При этом термоды блока 5.1 с частотой дыхания излучают потоки тепловых волн, воздействующие на область щёк и ладони пациента (фиг.2).

Под воздействием импульсов поступающих с дешифратора 3 на блок 5.2 меняется вид изображения (картины, рисунки) на экране указанного блока. Под действием импульсов поступающих с блока 4.8 (при наличии соответствующего разрешения на блоке 4.8) изменяется яркость изображения на экране в соответствии с частотой дыхания пациента.

При наличии разрешающего сигнала на входе второго преобразователя 4.7 последний преобразует сигналы кожногальванической реакции датчика 7 в сигнал звуковой частоты. При этом частота сигналов звукового генератора блока 4.7 пропорциональна степени возбуждения

(потливость) человека в процессе сеанса (фигЗб). Указанный сигнал с выхода блока 4.7 проходит через смеситель 4.6 и поступает на блок акустических излучателей 5.3 и воздействует на уши пациента.

Под действием полимодальных воздействий, в том числе речевой подсказки с блока 4.1 и обратной биологической связи через блок 6 и блок 7 пациент подстраивает свое дыхание в сторону урежения дыхания и психическое напряжение в сторону уменьшения частоты звучания генератора 4.7.

При этом происходит снятие психофизиологического напряжения не только за счет приятных для органов чувств человека возбуждений, но и за счет усилий его воли.

Концентрация внимания на процессе снижения психофизиологического напряжения, созерцания приятных изображений, например картин природы, слухового восприятия успокаивающих звуков, цветомузыки 5.4 приводит к замедлению психофизиологических процессов в организме пациента вплоть до глубокого сна.

В случае неблагоприятного воздействия выбранной программы на пациента с помощью клавиш наборного поля 1.2 и индикатора 1.3 пульта I в процессе сеанса может быть изменен объем полимодальных воздействий или полностью изменена программа путем замены блока памяти 1.1.

Промышленная применимость

Полезная модель выполнена на уровне экспериментального образца. Она может быть использована при разработке промышленных образцов устройств для снятия психофизиологического напряжения.

Источники информации:

1.Заявка ФРГ № 3824402.

2.Автоматизированная система тренинга и релаксацииагрегатированная (АСТРА) в статье Бориса Ершова Наука служит городу Тверские

ведомости № ИЗ (258) 7-13 август 1992 г., с.4 (прототип).

-&-//-(&0(0$№

Заявитель 7 Б.В. Винокуров

Авторы , А.Л. Феоктистов Ю.В. Радионов Х/-- А.И. Швец

Claims (4)

1. Устройство для снятия психофизиологических напряжений, содержащее последовательно соединенные блок управления, блок выработки сигналов управления, дешифратор, блок выработки сигналов воздействия и блок полимодальных воздействий на органы чувств человека, а также содержащее датчики дыхания и кожно-гальванической реакции, соединенные с вторыми входами блока выработки сигналов воздействий, отличающееся тем, что блок управления и блок полимодальных воздействий выполнены выносными в виде отдельных блоков, остальные элементы устройства установлены в отдельном аппаратурном блоке, причем блок управления соединен с аппаратурным блоком разъемным кабельным соединением, а блок полимодальных воздействий - силовым шарнирным и кабельным соединением.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит съемный блок памяти, а блок выработки сигналов управления выполнен в виде однокристальной ЭВМ.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что аппаратурный блок снабжен выдвижным упором.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления снабжен термодами и датчиком кожногальванических реакций.