RU2698363C2 - Method for correction of human operator's functional state - Google Patents
Method for correction of human operator's functional state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698363C2 RU2698363C2 RU2018109771A RU2018109771A RU2698363C2 RU 2698363 C2 RU2698363 C2 RU 2698363C2 RU 2018109771 A RU2018109771 A RU 2018109771A RU 2018109771 A RU2018109771 A RU 2018109771A RU 2698363 C2 RU2698363 C2 RU 2698363C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- noise
- intensity
- stage
- program
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- FMMTUUIZTMQIFC-UHFFFAOYSA-M trimethyl(prop-2-enyl)azanium;bromide Chemical compound [Br-].C[N+](C)(C)CC=C FMMTUUIZTMQIFC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Psychology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Physiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системе формирования и поддержания необходимой работоспособности операторов (ФИПРО), физиологии труда, инженерной психологии, и может быть использовано для восстановления работоспособности и коррекции функционального состояния человека-оператора (ЧО).The invention relates to a system for the formation and maintenance of the necessary performance of operators (FIPRO), physiology of labor, engineering psychology, and can be used to restore performance and correct the functional state of a human operator (PR).
Известен способ вызывания релаксации, характеризующийся тем, что на человека воздействуют световыми и звуковыми сигналами в виде амплитудно-модулируемого белого шума постоянной периодичности (Авторское свидетельство СССР №571273, МПК А61М 21/00, 05.09.1977).A known method of causing relaxation, characterized in that the person is exposed to light and sound signals in the form of amplitude-modulated white noise of constant periodicity (USSR Author's Certificate No. 571273, IPC A61M 21/00, 09/05/1977).
Однако, данный способ не обеспечивает полного снятия психического напряжения у длительно работающего ЧО.However, this method does not fully relieve mental stress in a long-running PR.
Известен способ релаксации (Авторское свидетельство СССР №1119700, МПК А61М 21/00, 23.10.1984), характеризующийся тем, что на человека воздействуют по определенной программе одновременно звуковыми и световыми сигналами, соответствующими по частоте циклам дыхания испытуемого.A known method of relaxation (USSR Author's Certificate No. 1119700, IPC A61M 21/00, 10/23/1984), characterized in that a person is affected by a specific program simultaneously with sound and light signals, corresponding in frequency to the subject's breathing cycles.
Такой способ также не обеспечивает достаточного повышения работоспособности и снятия психофизиологического напряжения.This method also does not provide a sufficient increase in performance and relieve psychophysiological stress.
В патенте на изобретение RU 1463309, МПК A61N 5/06, А61Н 39/00, 15.11.1994 представлено устройство для воздействия на биологический объект, согласно которому в комнате размещена светодинамическая установка в виде светозвукового устройства, содержащего блок управления, канала световых воздействий, вход которого соединен с первым выходом управления и содержит формирователь световых сигналов, вход которого является входом канала световых воздействий, и световой стимулятор, вход которого соединен с выходом формирователя световых сигналов, и содержащее канал звуковых воздействий, вход которого соединен со вторым выходом блока управления и содержит формирователь звуковых сигналов, вход которого является входом канала звуковых воздействий, и звуковой стимулятор, вход которого соединен с выходом формирователя звуковых сигналов.In the patent for invention RU 1463309, IPC A61N 5/06, А61Н 39/00, 11/15/1994, a device for influencing a biological object is presented, according to which a light dynamic installation is placed in the room in the form of a light-sound device containing a control unit, a light exposure channel, an input which is connected to the first control output and contains a light signal shaper, the input of which is the input of the light exposure channel, and a light stimulator, the input of which is connected to the output of the light signal shaper, and containing al sound effects input coupled to the second output of the control unit and comprises a sound signal generator, the input of which is the input channel of sound effects and a sound stimulator having an input connected to the output of the audio signals.
Недостатком данного технического решения также является относительно узкие функциональные возможности, поскольку светодинамическая установка обеспечивает комплексное воздействие на человека, но световое воздействие не охватывает полный угол его зрения как сбоку, так и сверху. Это снижает эффективность психоэмоционального воздействия на человека.The disadvantage of this technical solution is also the relatively narrow functionality, since the light-dynamic installation provides a comprehensive effect on a person, but the light effect does not cover the full angle of his vision both from the side and from above. This reduces the effectiveness of psycho-emotional effects on humans.
В патенте на полезную модель RU 86884, МПК А61М 21/00, 18.02.2009 представлена комната для психоэмоционального воздействия на пациента, в которой размещены светодинамические установки. Комната содержит площадку, разделенную на вспомогательный и профессиональный участки, содержащие мебель, а потолок комнаты выполнен в виде натяжного потолка из зеркальной пленки, причем профессиональный участок содержит кресла пациентов, размещенные в начале профессионального участка и обращенные в сторону боковых и лицевой сторон комнаты, а светодинамические установки размещены последовательно по полуокружности перед креслами пациентов в пространстве от пола до потолка комнаты. Обеспечивается одновременное комплексное световое, изобразительное и шумовое воздействие на пациента, охватывающее полный угол его зрения как по боковым сторонам, так и сверху. Это повышает эффективность психоэмоционального воздействия на пациента.In the patent for utility model RU 86884, IPC A61M 21/00, 02/18/2009 a room is presented for the psycho-emotional impact on the patient, in which light-dynamic installations are placed. The room contains a platform divided into auxiliary and professional sections containing furniture, and the ceiling of the room is made in the form of a stretch ceiling made of mirror film, and the professional section contains patient chairs located at the beginning of the professional section and facing the side and front sides of the room, and the light-dynamic the units are placed sequentially in a semicircle in front of the patient chairs in the space from the floor to the ceiling of the room. Provides simultaneous integrated light, visual and noise effects on the patient, covering the full angle of his vision both on the sides and from above. This increases the effectiveness of psycho-emotional effects on the patient.
Однако, при психоэмоциональном воздействии не учитываются индивидуальные особенности организма пациента, не предусмотрена возможность прерывания сеанса при необходимости.However, with psycho-emotional impact, the individual characteristics of the patient’s body are not taken into account, the possibility of interrupting the session if necessary is not provided.
Наиболее близким к заявляемому является «Способ релаксации» по патенту на изобретение RU 2103038, МПК А61М 21/00, 02.09.1994. Способ осуществляют путем воздействия одновременно звуковыми и световыми сигналами по определенной программе, состоящей из 4 режимов - адаптации, релаксации, нормализации и активации, при этом подачу звуковых и световых сигналов синхронизируют с частотой дыхания человека с помощью датчика дыхания.Closest to the claimed is the "Method of relaxation" according to the patent for the invention RU 2103038, IPC A61M 21/00, 02.09.1994. The method is carried out by acting simultaneously with sound and light signals according to a specific program consisting of 4 modes - adaptation, relaxation, normalization and activation, while the supply of sound and light signals is synchronized with a person’s breathing rate using a breathing sensor.
Способ реализуется следующим образом. Кресло испытуемого оборудовано датчиком дыхания, световым экраном для отображения вспышек зеленого света, расположенным на уровне глаз на расстоянии 10-15 см, звукоизлучателями для комбинированного воздействия на ЧО звуковыми сигналами в виде амплитудно-модулированного «белого» шума (имитация шума морского прибоя) и функциональной музыки (Энциклопедический словарь по психологии и педагогике (сводный). Часть 9, 2013. Электронный ресурс: http://med.niv.ru/doc/dictionary/psychology-and-pedagogy/fc/slovar-212-9.htm#zag-18899).The method is implemented as follows. The subject’s chair is equipped with a breathing sensor, a light screen for displaying flashes of green light, located at eye level at a distance of 10-15 cm, sound emitters for combined exposure to CHO with sound signals in the form of amplitude-modulated “white” noise (simulating the surf sound) and functional music (Encyclopedic Dictionary of Psychology and Pedagogy (consolidated). Part 9, 2013. Electronic resource: http://med.niv.ru/doc/dictionary/psychology-and-pedagogy/fc/slovar-212-9.htm# zag-18899).
Вначале испытуемый индивидуально выбирает уровень воздействующих световых и звуковых сигналов, которые остаются неизменными в течение 2 минут. Затем в течение 7 минут интенсивность воздействия плавно снижается на 40%. Далее в течение 3 минут остается постоянной для закрепления вызванного состояния релаксации. В следующие 3 минуты интенсивность воздействия быстро нарастает и доходит до начального уровня, способствуя переходу испытуемого из расслабленного в рабочее состояние.Initially, the subject individually selects the level of acting light and sound signals that remain unchanged for 2 minutes. Then within 7 minutes the exposure intensity gradually decreases by 40%. Then for 3 minutes it remains constant to consolidate the induced state of relaxation. In the next 3 minutes, the intensity of exposure increases rapidly and reaches the initial level, contributing to the transition of the test subject from a relaxed to a working state.
Однако, в данном изобретении не предусмотрена возможность предварительных настроек, учитывающих индивидуальные психофизиологические особенности ЧО, его текущее функциональное состояние, а также изменение параметров управления и времени воздействия, для гибкого встраивания во временные интервалы режима труда и отдыха (в зависимости от перерывов). Акустическое воздействие осуществляется посредством воспроизведения функциональной музыки (ФМ) и амплитудно-модулируемого «белого» шума без воздействия «цветным» шумом определенной спектральной плотности. Отсутствует сохранение и вызов ранее введенных настроек.However, this invention does not provide for the possibility of pre-settings that take into account the individual psychophysiological features of CHO, its current functional state, as well as changing control parameters and exposure time, for flexible integration into work and rest periods of time (depending on breaks). The acoustic effect is carried out by reproducing functional music (FM) and amplitude-modulated “white” noise without exposure to “color” noise of a certain spectral density. There is no saving and recall of previously entered settings.
Задачей данного изобретения является повышение работоспособности путем коррекции функционального состояния у длительно работающего ЧО.The objective of the invention is to increase efficiency by correcting the functional state of a long-running HO.
Для решения поставленной задачи предложен способ коррекции функционального состояния ЧО путем воздействия на органы зрения и слуха при синхронизации подачи звуковых и световых сигналов с частотой дыхания и/или длительностью выдоха человека помощью датчика дыхания, при этом на человека осуществляют амплитудно-модулируемое аудиовизуальное воздействие.To solve this problem, a method is proposed for correcting the functional state of CHO by affecting the organs of vision and hearing while synchronizing the supply of sound and light signals with the respiratory rate and / or duration of expiration of a person using a breathing sensor, while the person is subjected to an amplitude-modulated audiovisual effect.
Амплитудно-модулируемое аудиовизуальное воздействие (АМАВ), т.е. воздействие посредством звука и света, может осуществляться в соответствии с одной из трех индивидуально предварительно настраиваемых программ проведения коррекции: нормализации, активации или релаксации. Каждая из программ коррекции представляет собой совокупность этапов - временных интервалов, на которых изменяются интенсивности звука и света по алгоритму, определяемому конкретной программой коррекции.Amplitude-modulated Audiovisual exposure (AMAV), i.e. exposure through sound and light can be carried out in accordance with one of three individually pre-configured correction programs: normalization, activation or relaxation. Each of the correction programs is a set of stages - time intervals, at which the intensities of sound and light change according to the algorithm determined by a specific correction program.
Акустическое и световое воздействие на органы слуха и зрения человека осуществляется одновременно. Акустическое воздействие осуществляется посредством воспроизведения музыкальных композиций и амплитудно-модулируемого стационарного шумового сигнала заданной спектральной плотности (далее по тексту используется термин «цветной» шум). Световое воздействие осуществляется посредством рассеянного (отраженно-рассеянного) света с преобладающей длиной волны из диапазона 510-570 нм. При этом интенсивность света и «цветного» шума синхронизируется с частотой дыхания и/или длительностью выдоха ЧО.Acoustic and light effects on the organs of hearing and vision of a person are carried out simultaneously. The acoustic effect is carried out by reproducing musical compositions and an amplitude-modulated stationary noise signal of a given spectral density (hereinafter, the term “color” noise is used). Light exposure is carried out by means of scattered (reflected-scattered) light with a predominant wavelength from the range of 510-570 nm. At the same time, the intensity of light and “color” noise is synchronized with the respiratory rate and / or the expiration time of the heart rate.
Предлагаемый способ коррекции функционального состояния ЧО предполагает использование программно-аппаратных средств, включающих в себя персональный компьютер (ПЭВМ), внешний микроконтроллер с подключенными к нему периферийными устройствами (датчик дыхания, источник света, кнопка для запуска/останова сеанса коррекции) и компьютерную программу. При этом, для вывода звука используется звуковая плата ПЭВМ. Микроконтроллер, подключенный к ПЭВМ, отвечает за обработку данных, получаемых с термического датчика дыхания и кнопки запуска/останова программы коррекции, а также за управление яркостью источника света. Компьютерная программа обеспечивает интерфейс взаимодействия ПЭВМ и микроконтроллера и реализует функции настройки параметров и выполнения программ воздействия.The proposed method for correcting the functional state of the CHO involves the use of hardware and software, including a personal computer (PC), an external microcontroller with peripheral devices connected to it (breathing sensor, light source, button to start / stop the correction session) and a computer program. At the same time, a PC sound card is used to output sound. The microcontroller connected to the PC is responsible for processing the data received from the thermal respiration sensor and the start / stop buttons of the correction program, as well as for controlling the brightness of the light source. The computer program provides an interface between the PC and the microcontroller and implements the functions of setting parameters and executing exposure programs.
В отличие от предыдущих способов авторами предложена предварительная индивидуальная и групповая настройка параметров выбранной ЧО программы воздействия. Индивидуально настраиваемыми параметрами являются: музыкальная композиция и максимальный уровень ее интенсивности, шумовой сигнал определяемый видом его спектральной плотности и максимальный пиковый уровень его интенсивности, максимальная пиковая интенсивность света. Указанные параметры задаются ЧО индивидуально с учетом личных предпочтений и принципа комфортности зрительного и слухового восприятия.In contrast to the previous methods, the authors proposed preliminary individual and group settings for the parameters of the selected PR action program. Individually adjustable parameters are: the musical composition and the maximum level of its intensity, the noise signal determined by the type of its spectral density and the maximum peak level of its intensity, the maximum peak light intensity. The indicated parameters are set individually by CHO taking into account personal preferences and the principle of comfort of visual and auditory perception.
Групповая настройка параметров подразумевает настройку общей длительности программы воздействия и ее отдельных этапов, минимальный уровень интенсивности ФМ, «цветного» шума, а также длительность этапа ускоренного завершения программы в случае возникновения такой необходимости. Данные параметры задаются с учетом психофизиологических особенностей деятельности, режима труда и отдыха конкретных групп операторов и условий проведения сеанса коррекции (уровень шума в помещении, где проводится коррекция и т.п.).Group setting of parameters implies setting the total duration of the exposure program and its individual stages, the minimum level of FM intensity, “color” noise, as well as the duration of the stage of accelerated completion of the program in case of need. These parameters are set taking into account the psychophysiological characteristics of the activity, the mode of work and rest of specific groups of operators and the conditions for the correction session (noise level in the room where the correction is carried out, etc.).
После предварительной настройки программы воздействия ее параметры сохраняются, а запуск осуществляется нажатием одной кнопки. При повторном выборе программы воздействия ЧО может поменять настройки, в частности - выбрать другую музыкальную композицию в соответствии со своими предпочтениями.After presetting the exposure program, its parameters are saved, and start is carried out by pressing a single button. When re-selecting the exposure program, the Cho can change the settings, in particular, choose a different musical composition in accordance with his preferences.
В процессе аудиовизуального воздействия интенсивности «цветного» шума и света модулируются по амплитуде от минимального до максимального пикового значений. Профиль изменения амплитуды интенсивности определяется несимметричной гауссовой функцией на временном отрезке [t1, t2].In the process of audiovisual exposure, the intensities of the “color” noise and light are modulated in amplitude from the minimum to maximum peak values. The profile of the change in the amplitude of the intensity is determined by the asymmetric Gaussian function on the time interval [t1, t2].
где I(t) - текущая интенсивность шума (света),where I (t) is the current intensity of noise (light),
А - максимальная пиковая интенсивность,A is the maximum peak intensity,
t - время в диапазоне [t1, t2],t is the time in the range [t1, t2],
μ - показатель, характеризующий положение пиковой интенсивности,μ is an indicator characterizing the position of peak intensity,
b2 - дисперсия,b 2 is the dispersion,
b1 - среднеквадратическое отклонение, определяющее временной интервал изменения интенсивности до окончания выдоха,b1 is the standard deviation that determines the time interval of the intensity change until the end of the exhalation,
b2 - среднеквадратическое отклонение, определяющее временной интервал изменения интенсивности после окончания выдоха.b2 is the standard deviation that determines the time interval of the intensity change after the end of the exhalation.
На рисунке показан пример амплитудной модуляции интенсивности «цветного» шума и света в процессе выполнения сеанса коррекции по программе нормализации. Здесь: профиль изменения максимальной пиковой интенсивности Imax(t) «цветного» шума и света (пунктирная линия) и профиль изменения амплитуды интенсивности I(t) «цветного» шума и света в течение дыхательного цикла после начала выдоха (сплошная линия). Imax и Imin - максимальная и минимальная пиковые интенсивности выбранной программы коррекции (нормализации), Δt1, Δt2, Δt3 - длительности этапов программы нормализации.The figure shows an example of amplitude modulation of the intensity of “color” noise and light in the process of performing a correction session according to the normalization program. Here: the profile of the change in the maximum peak intensity Imax (t) of the “color” noise and light (dashed line) and the profile of the change in the amplitude amplitude I (t) of the “color” noise and light during the respiratory cycle after the beginning of the exhalation (solid line). Imax and Imin are the maximum and minimum peak intensities of the selected correction (normalization) program, Δt 1 , Δt 2 , Δt 3 are the durations of the stages of the normalization program.
Модулирование амплитуды «цветного» шума, как вариант реализации, может осуществляться программным способом путем изменения уровня громкости проигрываемого звукового фрагмента.The modulation of the amplitude of the “color” noise, as an implementation option, can be carried out programmatically by changing the volume level of the sound fragment being played.
Модулирование интенсивности света, как вариант реализации, может осуществляться посредством изменения яркости источников света (например светодиодов) с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Для управления яркостью светодиода с использованием ШИМ может использоваться внешний микроконтроллер, подключенный к ПЭВМ по одному из широко распространенных интерфейсов (например RS232, Ethernet). В этом случае микроконтроллер получая от компьютерной программы команду на изменение яркости устанавливает необходимый уровень скважности ШИМ, и соответственно усредненный уровень яркости светодиода.Light intensity modulation, as an implementation option, can be carried out by changing the brightness of light sources (for example, LEDs) using pulse-width modulation (PWM). To control the brightness of the LED using PWM, an external microcontroller connected to a PC via one of the widely used interfaces (for example, RS232, Ethernet) can be used. In this case, the microcontroller, receiving a command to change the brightness from a computer program, sets the required PWM duty cycle level, and, accordingly, the average brightness level of the LED.
Частота следования пиковых значений интенсивности шума и света зависит от частоты дыхания за счет применения обратной связи по дыханию, а профиль изменения интенсивности определяется длительностью выдоха и выбранной программой сеанса коррекции функционального состояния.The repetition rate of peak values of noise and light intensity depends on the respiration rate due to the application of feedback on respiration, and the profile of the intensity change is determined by the expiration time and the selected program for the session of correction of the functional state.
Обратная связь по дыханию может быть реализована с использованием термического и/или звукового датчиков. При этом, для обработки и передачи в ПЭВМ данных с термического датчика используется внешний микроконтроллер. Например, для получения данных с термического датчика, реализованного с использованием термистора с отрицательным температурным коэффициентом, при помощи микроконтроллера измеряется сопротивление термистора, зависящее от его температуры. В процессе дыхательного цикла при выдохе температура термистора повышается на 2-10 градусов (в зависимости от температуры воздуха окружающей среды) и понижается при вдохе.Respiratory feedback can be implemented using thermal and / or sound sensors. At the same time, an external microcontroller is used to process and transmit data from a thermal sensor to a PC. For example, to obtain data from a thermal sensor implemented using a thermistor with a negative temperature coefficient, the resistance of a thermistor is measured using a microcontroller, depending on its temperature. During the respiratory cycle during exhalation, the temperature of the thermistor rises by 2-10 degrees (depending on the ambient air temperature) and decreases when inhaling.
Способ коррекции функционального состояния ЧО реализуется следующим образом.A method of correcting the functional state of CHO is implemented as follows.
После выполнения индивидуальных настроек или загрузки ранее сохраненной настройки запускается сеанс коррекции функционального состояния.After making individual settings or loading a previously saved setting, a functional state correction session is started.
Сеанс коррекции проводится в положении лежа или сидя в удобном кресле. Перед глазами человека устанавливается светорассеивающий экран, на который проецируется монохромный свет заданной длины волны. Перед лицом испытуемого устанавливается неинвазивный акустический или термический датчик дыхания, обеспечивающий обратную связь по дыханию. Для акустического воздействия применяются наушники или стереодинамики. До проведения сеанса испытуемый выбирает тип программы воздействия с возможностью настройки профилей изменения интенсивности на каждом этапе выбранной программы и дальнейшим сохранением индивидуальных настроек.The correction session is carried out in a prone position or sitting in a comfortable chair. Before the eyes of a person, a light-scattering screen is installed on which monochrome light of a given wavelength is projected. A non-invasive acoustic or thermal respiration sensor is installed in front of the subject, providing breath feedback. For acoustic impact, headphones or stereo speakers are used. Prior to the session, the subject selects the type of exposure program with the ability to configure intensity change profiles at each stage of the selected program and then save individual settings.
АМАВ по программе нормализации включает в себя три этапа. На первом этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света плавно уменьшаются от максимального до минимального уровня. На втором этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света соответствуют значению интенсивности, достигнутой в конце первого этапа, и не изменяются на протяжении всего этапа. На третьем этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света постепенно увеличиваются до максимального уровня.AMAV under the normalization program includes three stages. At the first stage, the FM intensity and peak noise and light intensities smoothly decrease from the maximum to the minimum level. At the second stage, the FM intensity and the peak intensities of noise and light correspond to the intensity achieved at the end of the first stage, and do not change throughout the entire stage. In the third stage, the FM intensity and peak intensities of noise and light gradually increase to the maximum level.
АМАВ по программе активации осуществляют в два этапа, на первом этапе интенсивность шума и света устанавливаются на минимальном уровне интенсивности, и не изменяются на протяжении всего этапа, на втором этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света постепенно увеличиваются до максимального уровня.AMAV according to the activation program is carried out in two stages, at the first stage the noise and light intensities are set at the minimum intensity level, and do not change throughout the whole stage, at the second stage the FM intensity and peak noise and light intensities gradually increase to the maximum level.
АМАВ по программе релаксации состоит из двух этапов, на первом этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света плавно уменьшаются от максимального до минимального уровня, на втором этапе интенсивность ФМ и пиковые интенсивности шума и света не изменяются до окончания программы.According to the relaxation program, AMAW consists of two stages: at the first stage, the FM intensity and peak noise and light intensities smoothly decrease from the maximum to the minimum level; at the second stage, the FM intensity and peak noise and light intensities do not change until the end of the program.
Предварительная настройка параметров необходима по следующим причинам.Pre-setting of parameters is necessary for the following reasons.
Выбор музыкальной композиции определяется индивидуально каждым ЧО в соответствии со своими музыкальными предпочтениями исходя из его текущего психоэмоционального состояния.The choice of musical composition is determined individually by each CHO in accordance with his musical preferences based on his current psycho-emotional state.
Выбор шумового сигнала осуществляется из предложенных трех видов исходя из личных предпочтений. Так, например, «зеленый» шум напоминает повседневный «звук» города, прогулочных парков и т.д. «Розовый» шум - это одна из самых известных в звуковом дизайне разновидностей. Его используют для создания звука ветра и всего, что с ним связанно. «Коричневый» шум, в отличие от «розового», имеет более крутой спад частотном спектре. По звучанию он более теплый, чем «розовый» и работа с ним более приятна слуху. Все звуки волн океана, шум от водопада, прибои и т.д. содержат в основе «коричневый» шум. Смысл понятий: «зеленый», «розовый», «коричневый» шум поясняется в: «Толковый словарь по психологии». 2013. Электронный ресурс: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1186812).The choice of a noise signal is carried out from the proposed three types based on personal preferences. So, for example, the “green” noise resembles the everyday “sound” of the city, pleasure parks, etc. “Pink” noise is one of the most famous varieties in sound design. It is used to create the sound of the wind and everything connected with it. “Brown” noise, in contrast to “pink”, has a steeper decay in the frequency spectrum. By sound, it is warmer than "pink" and working with it is more pleasing to the ear. All sounds of ocean waves, noise from a waterfall, surf, etc. contain “brown” noise. The meaning of the concepts: “green”, “pink”, “brown” noise is explained in: “Explanatory Dictionary of Psychology”. 2013. Electronic resource: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1186812).
Выбор интенсивности музыки и шума осуществляется индивидуально с связи с:The choice of music intensity and noise is carried out individually in connection with:
- различным состоянием органа слуха операторов в зависимости от возраста, наличия заболеваний по органу слуха;- various conditions of the hearing organ of operators, depending on age, the presence of diseases of the hearing organ;
- уровнем шума окружающей обстановки на месте проведения сеанса коррекции;- the noise level of the environment at the site of the correction session;
- индивидуальным уровнем громкости для комфортного восприятия музыки и «цветного» шума.- An individual volume level for a comfortable perception of music and “color” noise.
При этом фактическая максимальная пиковая интенсивность шума и музыки при проведении сеанса коррекции используется на 2 дБ выше выбранной оператором.In this case, the actual maximum peak intensity of noise and music during the correction session is used 2 dB higher than that selected by the operator.
Минимальная интенсивность шума и музыки относится к групповым настройкам и составляет 40-60% от уровня максимальной интенсивности выбранной программы коррекции. При проведении сеанса коррекции в условиях относительной тишины (40-45 дБ) минимальная интенсивность составляет 40% от максимальной. В условиях повышенного внешнего шума (60-75 дБ) минимальный уровень составляет 60% от максимального.The minimum intensity of noise and music refers to group settings and is 40-60% of the maximum intensity level of the selected correction program. When conducting a correction session in conditions of relative silence (40-45 dB), the minimum intensity is 40% of the maximum. In conditions of increased external noise (60-75 dB), the minimum level is 60% of the maximum.
Выбор максимального уровня светового воздействия осуществляется индивидуально на основе принципа комфортности восприятия выбранной яркости света.The choice of the maximum level of light exposure is carried out individually based on the principle of comfort perception of the selected light brightness.
Необходимость выбора общей длительности программы коррекции и отдельных ее этапов обусловлена располагаемым временем для проведения сеанса. При этом, для отдельных этапов программ коррекции установлены минимальные значения длительности этапов программ коррекции, которые приведены в таблице.The need to choose the total duration of the correction program and its individual stages is determined by the available time for the session. At the same time, for individual stages of the correction programs, the minimum values for the duration of the stages of the correction programs are set, which are given in the table.
В процессе профессиональной деятельности существуют ситуации, когда в связи с необходимостью экстренного включения в работу возникает потребность досрочного завершения сеанса коррекции, проводимого по программе нормализации или активации. В этом случае текущий этап программы коррекции прерывается и начинает выполняться этап, на котором происходит ускоренное увеличение интенсивности пиковых значений шума и света. Это позволяет минимизировать вероятность ухудшения качества деятельности в первые минуты после прерванного сеанса коррекции.In the process of professional activity, there are situations when, due to the need for emergency inclusion in the work, a need arises for the early completion of the correction session carried out according to the normalization or activation program. In this case, the current stage of the correction program is interrupted and the stage begins, at which an accelerated increase in the intensity of the peak values of noise and light occurs. This minimizes the likelihood of a deterioration in the quality of activity in the first minutes after an interrupted correction session.
Минимальное время для досрочного завершения программы коррекции относится к групповым настройкам и определяется спецификой профессиональной деятельности конкретных групп операторов, но не может быть менее 20 секунд. Досрочное прерывание сеанса коррекции осуществляется нажатием на ту же кнопку, при помощи которой он запускался.The minimum time for the early completion of the correction program relates to group settings and is determined by the specifics of the professional activity of specific groups of operators, but cannot be less than 20 seconds. Early termination of the correction session is carried out by pressing the same button with which it was launched.
В соответствии с заявляемым способом коррекции функционального состояния человека-оператора проводился сеанс АМАВ на органы зрения и слуха с использованием программ в зависимости от требуемого результата: программы нормализации, программы активации или программы релаксации.In accordance with the claimed method for correcting the functional state of a human operator, an AMAB session was performed on the organs of vision and hearing using programs depending on the desired result: a normalization program, an activation program, or a relaxation program.
Испытаниям была подвергнута группа из 20 операторов. Каждый оператор имел возможность предварительно устанавливать начальный уровень световых и звуковых сигналов. Проводилась индивидуальная настройка программы под каждого испытуемого. Ритмовоздействующее устройство с перерывом в одни сутки для каждого ЧО включалось в трех режимах: нормализующем, активирующем и релаксирующем. Каждый раз проводились 2 серии испытаний «ЧД» и «ДВ»: «ЧД» - при синхронизации подачи звуковых и световых сигналов с частотой дыхания человека-оператора; «ДВ» - при синхронизации подачи звуковых и световых сигналов с частотой дыхания и длительностью выдоха человека-оператора.A group of 20 operators was tested. Each operator had the opportunity to pre-set the initial level of light and sound signals. The program was individually tuned for each subject. A rhythm-actuating device with a break of one day for each PR was turned on in three modes: normalizing, activating and relaxing. Each time 2 series of tests “BH” and “DV” were carried out: “BH” - when synchronizing the supply of sound and light signals with the respiratory rate of a human operator; “DV” - when synchronizing the supply of sound and light signals with the respiratory rate and expiration time of the human operator.
Возможность предварительной настройки и применения индивидуальных ранее сохраненных настроек в 92% были оценены «полностью удовлетворяющими», 8% как «удовлетворяющими в основном», по степени удобства в серии «ДВ» все 100% определили, что это «очень удобно», в серии «ЧД» 82% были оценены «полностью удовлетворяющими», 18% как «удовлетворяющими в основном».The ability to pre-configure and apply individual previously saved settings in 92% was rated “completely satisfactory”, 8% as “mostly satisfactory”, according to the degree of convenience in the DV series, all 100% determined that it was “very convenient”, in the series “BHs” of 82% were rated as “completely satisfying,” 18% as “mostly satisfying."
В результате испытаний работоспособность операторов повышалась до 72-100%, в серии «ЧД», до 76-100% в серии «ДВ» и наблюдалась коррекция их функционального состояния по сравнению с группой, не подвергавшейся коррекции. Во всех режимах по показателям теста дифференцированной самооценки функционального состояния (Доскин В.А., Лаврентьева Н. А., Мирошников М.Н. и др. Тест дифференцированной самооценки функционального состояния. Вопр. психол., 1973, №6.) улучшались самочувствие и настроение, активность увеличивалась при активирующем режиме.As a result of the tests, the operators' working capacity increased to 72-100%, in the “BH” series, to 76-100% in the “DV” series, and a correction of their functional state was observed compared to the group that was not subjected to correction. In all modes according to the indicators of the test of differentiated self-assessment of the functional state (Doskin VA, Lavrentieva NA, Miroshnikov MN and others. Test differentiated self-assessment of the functional state. Vopr. Psychol., 1973, No. 6.) improved health and mood, activity increased with the activating mode.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109771A RU2698363C2 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Method for correction of human operator's functional state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109771A RU2698363C2 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Method for correction of human operator's functional state |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018109771A RU2018109771A (en) | 2018-05-03 |
| RU2018109771A3 RU2018109771A3 (en) | 2018-11-29 |
| RU2698363C2 true RU2698363C2 (en) | 2019-08-26 |
Family
ID=62105985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109771A RU2698363C2 (en) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Method for correction of human operator's functional state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2698363C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727754C1 (en) * | 2019-05-17 | 2020-07-23 | Сергей Альбертович Айвазян | Device for correction of human operator's functional state |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2103038C1 (en) * | 1994-09-02 | 1998-01-27 | Научно-производственное предприятие "Полет" | Relaxation method |
| RU2289311C2 (en) * | 2004-12-08 | 2006-12-20 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ФИРМА "Медиком МТД" | Rehabilitation psychophysiological complex for training at application of biological feedback, an audiotactile therapeutic device and a sensor arm-chair |
| WO2010095134A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | S.M Balance Holdings | Methods and systems for diagnosis and treatment of a defined condition, and methods for operating such systems |
-
2018
- 2018-03-20 RU RU2018109771A patent/RU2698363C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2103038C1 (en) * | 1994-09-02 | 1998-01-27 | Научно-производственное предприятие "Полет" | Relaxation method |
| RU2289311C2 (en) * | 2004-12-08 | 2006-12-20 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ФИРМА "Медиком МТД" | Rehabilitation psychophysiological complex for training at application of biological feedback, an audiotactile therapeutic device and a sensor arm-chair |
| WO2010095134A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | S.M Balance Holdings | Methods and systems for diagnosis and treatment of a defined condition, and methods for operating such systems |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| Petrini K. et al. Action expertise reduces brain activity for audiovisual matching actions: an fMRI study with expert drummers // Neuroimage. 2011 Jun 1;56(3):1480-92, реф. PubMed. * |
| Благинин А.А. Психофизиологическое обеспечение надежности профессиональной деятельности операторов сложных эргастических систем, дис. канд. псих. наук, СПб, 2005, 44 с. * |
| Кукушкин Ю.А. и др. Методическое обеспечение контроля функциональной надежности профессиональной деятельности авиационных спецалистов в условиях гипоксии // Проблемы безопасности полетов, 2013, 7, с.3-16. * |
| Кукушкин Ю.А. и др. Методическое обеспечение контроля функциональной надежности профессиональной деятельности авиационных спецалистов в условиях гипоксии // Проблемы безопасности полетов, 2013, 7, с.3-16. Турзин П.С. и др. Психофизиологические корреляты повышения работоспособности человека-оператора, обусловленного программируемой коррекцией функционального состояния // Авиакосмическая и экологическая медицина, 1996, 30, 6, с.13-19. Марусина М.Я. и др. Синхронизация физиологических сигналов интеллектуальной деятельности человека с помощью многофункционального измерительного комплекса // Науч.-тех. вестник информац. технологий, механики и оптики, 2013, 4(86), с.49-55. Благинин А.А. Психофизиологическое обеспечение надежности профессиональной деятельности операторов сложных эргастических систем, дис. канд. псих. наук, СПб, 2005, 44 с. Petrini K. et al. Action expertise reduces brain activity for audiovisual matching actions: an fMRI study with expert drummers // Neuroimage. 2011 Jun 1;56 * |
| Марусина М.Я. и др. Синхронизация физиологических сигналов интеллектуальной деятельности человека с помощью многофункционального измерительного комплекса // Науч.-тех. вестник информац. технологий, механики и оптики, 2013, 4(86), с.49-55. * |
| Турзин П.С. и др. Психофизиологические корреляты повышения работоспособности человека-оператора, обусловленного программируемой коррекцией функционального состояния // Авиакосмическая и экологическая медицина, 1996, 30, 6, с.13-19. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018109771A3 (en) | 2018-11-29 |
| RU2018109771A (en) | 2018-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11318278B2 (en) | Methods and apparatus for inducing or modifying sleep | |
| US7654949B2 (en) | Apparatus, system, and method for creating an individually balanceable environment of sound and light | |
| US7846084B2 (en) | Apparatus, system, and method for creating an individually balanceable environment of sound and light | |
| US6720743B2 (en) | Lighting system | |
| JP2019005142A (en) | Signal wave generator for biological stimulation | |
| US6981943B2 (en) | Respiration leading system | |
| JP2019518566A (en) | System and method for adjusting the volume of auditory stimuli during sleep based on sleep depth latency | |
| JP2020058470A (en) | Meditation guide device | |
| RU2698363C2 (en) | Method for correction of human operator's functional state | |
| JP2003334250A (en) | Lighting device and lighting control device | |
| RU2721457C1 (en) | Method of complex effect on user for relaxation thereof and stress removal and chair for implementation thereof | |
| CN113854984A (en) | An adaptive bimodal emotion regulation method and system | |
| Fedotchev et al. | Effects of audio–visual stimulation automatically controlled by the bioelectric potentials from human brain and heart | |
| JP4142944B2 (en) | LIGHTING DEVICE, LIGHTING CONTROL DEVICE, AND LIGHTING CONTROL METHOD | |
| CN115836942A (en) | Biofeedback tinnitus treatment system based on sound treatment and virtual reality fusion | |
| US20210183262A1 (en) | Technologies for audio-visual entrainment with breathing cues for managing heart rate variability | |
| EP2627407B1 (en) | Modification of parameter values of optical treatment apparatus | |
| JP2004089572A (en) | Relaxation device and control method thereof | |
| CN117860199B (en) | AI intelligent sleeping instrument and sleeping quality assessment method | |
| RU2727754C1 (en) | Device for correction of human operator's functional state | |
| CN215489271U (en) | Eye-protecting lamp for biological energy management | |
| JP7422317B2 (en) | Lighting device, lighting system, control device, and control method | |
| RU103483U1 (en) | TRAINING COMPLEX | |
| US20250348805A1 (en) | Information processing method, information processing apparatus, and stimulation system | |
| JP3978334B2 (en) | Lighting device and lighting control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |