устройство для оценки и тренировки скорости реакции

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ И ТРЕНИРОВКИ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ, содержащее блок ввода ответных действий, счетчик правильных ответов, выход которого соединен с входом блока индикации, и генератор случайных чисел, выходы которого соединены с информационными входами блока предъявления заданий, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения возможности тренировки силы ответного воздействия, в него введены блок задания скорости предъявления учебной информации, пороговый блок и блок задания порога, выход которого соединен с управляющим входом порогового блока, выход которого соединен со счетным входом счетчика правильных ответов, а информационный вход - с выходом блока ввода ответных действий, информационные входы которого соединены с выходами блока предъявления заданий, выход блока задания скорости предъявления учебной информации соединен с управляющим входом генератора случайных чисел.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок предъявления заданий выполнен в виде матрицы, каждая ячейка которой содержит транзистор, светодиод и резистор, причем эмиттер транзистора соединен с шиной питания, база транзистора - с первым выводом резистора, коллектор транзистора - с анодом светодиода, катод которого соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выводы резисторов каждой ячейки являются входами блока, а первые выводы - выходами блока.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок ввода ответных действий выполнен в виде матрицы, каждая ячейка которой содержит резистор, диод и пьезоэлемент, причем анод диода соединен с первыми выводами резистора и пьезоэлемента, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, вторые выводы резисторов каждой ячейки являются входами блока, катоды диодов соединены между собой и являются выходом блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оценки и повышения быстроты реакции обучаемого, например спортсмена.

Известно устройство для проверки реакции [1], содержащее генератор низкой частоты, генератор высокой частоты, генератор случайных чисел, счетчик правильных ответов, счетчик числа заданий, блок индикации.

Недостатком известного устройства являются его низкие функциональные возможности, так как учитывается только временная, но не пространственная координация.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для оценки скорости реакции оператора [2], содержащее блок ввода ответных действий оператора, генератор случайных чисел, блок индикации, счетчик правильных ответов, блок предъявлений заданий.

Недостатками известного устройства являются большие аппаратурные затраты и невозможность изменения диапазона частоты смены задания и усилия реакции обучаемого.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности тренировки силы ответного воздействия.

Цель достигается тем, что в устройство для оценки и тренировки скорости реакции, содержащее блок ввода ответных действий, счетчик правильных ответов, выход которого соединен с входом блока индикации, и генератор случайных чисел, выходы которого соединены с информационными входами блока предъявления заданий, введены блок задания скорости предъявления учебной информации, пороговый блок, и блок задания порога, выход которого соединен со счетным входом счетчика правильных ответов, а информационный вход - с выходом блока ввода ответных действий, информационные входы которого соединены с выходами блока предъявления заданий, при этом выход блока задания скорости предъявления учебной информации соединен с управляющим входом генератора случайных чисел, тем, что блок предъявления заданий выполнен в виде матрицы, каждая ячейка которой содержит транзистор, светодиод и резистор, причем эмиттер транзистора соединен с шиной питания, база транзистора соединена с первым выводом резистора, коллектор транзистора соединен с анодом светодиода, катод которого соединен с шиной нулевого потенциала, при этом вторые выводы резисторов каждой ячейки являются входами блока, а первые выводы - выходами блока, и тем, что блок ввода ответных действий выполен в виде матрицы, каждая ячейка которой содержит резистор, диод и пьезоэлемет, причем анод диода соединен с первыми выводами резистора и пьезоэлемента, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, при этом вторые выводы резисторов каждой ячейки являются входами блока, катоды диодов соединены между собой и являются выходом блока.

Функциональная схема устройства приведена на фиг. 1; принципиальная схема устройства - на фиг. 2; пример выполнения конструкционного элемента приведен на фиг. 3.

Функциональная схема устройства содержит блок 1 задания скорости предъявления учебной информации, состоящий из генератора 2 низкой частоты, задатчика 3 числа испытаний в цикле и переключателя 4, генератор 5 случайных чисел, состоящий из генератора 6 импульсов, счетчиков 7,8 и дешифраторов 9, 10, блок 11 предъявления заданий, блок 12 ввода ответных действий, пороговый блок 13, блок 14 задания порога, счетчик 15 правильных ответов, блок 16 индикации и может включать индикатор 17 и генератор 18 шума.

Принципиальная схема устройства включает элементы И-НЕ 1.1-1.3, транзистор VT1, диоды VD 1,2, резисторы R 1-4, конденсатор С1, составляющие генератор 2 низкой частоты, элементы И-НЕ 2.1, 2.2, счетчики СТ1, СТ2, составляющие задатчик 3 числа испытаний в цикле, переключатель 4, элементы И-НЕ 3.1, 3.2, резисторы R5, конденсатор С2, составляющие генератор 6 импульсов, счетчики 7, 8, дешифраторы 9, 10, светодиоды VD 3-27, транзисторы VT 6-30, резисторы R 6-30, составляющие блок 11 предъявления заданий, пьезоэлементы Р1-25, диоды VD 28-53, резисторы R 45-69, составляющие блок 12 ввода ответных действий, транзисторы VT 2-5, операционный усилитель DA 1, резисторы R 70-85, конденсаторы С3-8, составляющие пороговый блок 13, счетчики СТ 3, 4, дешифраторы DC 1,2 составляющие счетчик 15 правильных ответов, резисторы R 32-45, индикаторы И 1, 2, составляющие блок 16 индикации. Резистор R 78 позволяет регулировать порог срабатывания, что определяет силу воздействия на каждый отдельный конструкционный элемент. Сброс счетчиков и запуск генератора 2 осуществляются кнопкой S1, которая может быть установлена в конструкционном элементе, в котором не установлены светодиод и пьезоэлемет. Регулировка частоты генератора осуществляется резистором R 3 и дискретно переключателем 4, установка которого в одно или другое положение отличает число импульсов в цикле примерно вдвое. Резистором R 5 осуществляется регулировка частоты генератора 6.

На фиг. 3 показаны светодиод 19, демпфирующая пластина 20, пьезоэлемент 21, демпфирующая пластина 22, упругая пластина 23, металлические шайбы 24, текстолитовая пластина 25.

Устройство работает следующим образом.

После запуска генератора 2 начинает работать генератор 6. Импульсы от этого генератора поступают в счетчики 7, 8 , состояние которых дешифрируется дешифраторами 9, 10. Сумма сигналов от генератора 2 и генератора 6 является случайной, и результат такой совместной работы реализуется в виде свечения в каждый отдельный момент времени одного из светодиодов в блоке 11. Обучаемый должен успеть в течение заданного промежутка времени произвести механическое воздействие, например удар, на секцию (конструкционный элемент), в которой расположен данный светодиод. Если воздействие произведено правильно, то сигнал от пьезоэлемента Рi через соответствующий открытый диод попадает на вход блока 13 (база транзистора Т2), формируется в нем и учитывается в счетчике 15. Одновременно могут срабатывать индикатор 17 и/или генератор 18 шума.

Число импульсов в цикле, а значит, и скорость зажигания светодиодов может регулироваться ступенчато с помощью переключателя 4, который подключает больший или меньший объем счетчиков СТ 1,2 в блоке 3. При срабатывании элемента И-НЕ 2.1 или 2,2 нулевой сигнал на одном из них останавливает работу генератора 2. Цикл заканчивается. Плавно, в небольших пределах, частота этого генератора может регулироваться резистором R3. Увеличивая число импульсов в цикле, можно повышать временную и пространственную реакцию испытуемого (пространственная реакция формируется за счет размещения светодиодов и соответствующих пьезоэлементов в разных конструкционных элементах).

Можно формировать и интенсивность воздействия (силу удара). Это осуществляется путем изменения порога срабатывания операционного усилителя DA1 и резистором R 78.

Таким образом, изобретение позволяет изменять частоту смены заданий, а значит, тренировать быстроту реакции, а также менять порог срабатывания, а значит, тренировать силу ответного воздействия. Кроме того, схема устройства и его работа упрощены, так как исключены блок управления, память, блок мультиплексоров и счетчик времени, а также не требуются выбор режима и принудительный останов.