專利名稱：視觸覺(jué)測(cè)試儀及視觸覺(jué)敏感性測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用嵌入式技術(shù)對(duì)人體進(jìn)行視覺(jué)和觸覺(jué)敏感性測(cè)試的測(cè)試裝置 及測(cè)試方法，尤其涉及一種兩通道便攜式生理心理測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，屬于心理與行 為測(cè)量、人機(jī)交互和生理檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
外界獲得的信息中，視覺(jué)占主導(dǎo)地位，其次是聽(tīng)覺(jué)，但觸覺(jué)也極其重要。人通過(guò)各 種感覺(jué)是相互作用、協(xié)同活動(dòng)來(lái)認(rèn)識(shí)客觀事物。當(dāng)前生理學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)交互和智能機(jī)器 人的研究中，視覺(jué)的研究成果最為豐富和突出，聽(tīng)覺(jué)其次，觸覺(jué)和其他感覺(jué)則少之又少。在 傳統(tǒng)交互方式中，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)一直是最重要的交互方式，而觸覺(jué)等其它感覺(jué)交互方式較為 缺乏。近年來(lái)，機(jī)器性能大幅提升，人機(jī)界面中信息傳遞的要求越來(lái)越高，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的交 互單一性和超負(fù)荷局限性越來(lái)越突出，使得觸覺(jué)及其相關(guān)的多通道交互方式越來(lái)越受到重 視。總體上，發(fā)展觸覺(jué)及其多通道交互的主要挑戰(zhàn)在于兩個(gè)方面一個(gè)是對(duì)于觸覺(jué)和 多通道生理感知特征的深入了解，以此知道人對(duì)觸覺(jué)刺激和多通道刺激的不同參數(shù)感知的 模式是什么；同時(shí)，另一個(gè)主要的方面在于生產(chǎn)工藝或技術(shù)的提高，使得生產(chǎn)出各種前者需 要的儀器或設(shè)備成為現(xiàn)實(shí)。目前國(guó)內(nèi)的觸覺(jué)測(cè)試裝置總體處于空白狀態(tài)。有一種非常簡(jiǎn)陋的觸覺(jué)實(shí)驗(yàn)儀 器一兩點(diǎn)閾測(cè)定儀，用于測(cè)定人體觸覺(jué)的敏銳度指標(biāo)。該儀器存在以下缺陷難以實(shí) 現(xiàn)精確測(cè)量；非自動(dòng)化程序?qū)е率謩?dòng)操作笨拙；時(shí)間精度和空間分辨精度太低，無(wú)法滿足 高精度、數(shù)字化及自動(dòng)化的測(cè)試要求。國(guó)外EAI公司發(fā)明了儀器Eval. 2. 0 Tactor Controller。該儀器是一個(gè)集成的控制模塊，能夠操縱8個(gè)觸覺(jué)振動(dòng)器，可以運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)軟件 原型和USB界面來(lái)實(shí)施控制。該控制器是目前該領(lǐng)域最先進(jìn)的觸覺(jué)測(cè)試裝置。該儀器雖然 能夠進(jìn)行單一觸覺(jué)敏感性的測(cè)量，但其設(shè)定的測(cè)量程序單一，難以滿足觸覺(jué)靈活測(cè)試的要 求；此外尚未做到觸覺(jué)和其他感覺(jué)結(jié)合的多通道控制，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)多通道交互的測(cè)試要 求。視覺(jué)測(cè)試方法已有多種，觸覺(jué)儀器也有應(yīng)用。但現(xiàn)有技術(shù)普遍存在刺激類型單一、 可容納測(cè)試條件和方法局限、專業(yè)性強(qiáng)、刺激強(qiáng)度和頻率固定不可調(diào)等缺點(diǎn)，尤其不能將視 覺(jué)和觸覺(jué)兩種感覺(jué)通道進(jìn)行精確匹配和整合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新的視觸覺(jué)測(cè)試儀及其測(cè)試方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是所述視觸覺(jué)測(cè)試儀包括視覺(jué) 及觸覺(jué)信號(hào)源、信號(hào)控制及傳輸模塊和反應(yīng)控制模塊，且還包括參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊 和數(shù)據(jù)處理模塊，所述視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源包括視覺(jué)信號(hào)源和觸覺(jué)信號(hào)源；所述信號(hào)控制及 傳輸模塊包括刺激信號(hào)接收模塊、信號(hào)控制模塊、多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊、反饋信號(hào)采集
4模塊和反饋信號(hào)發(fā)送模塊；所述反應(yīng)控制模塊包括“是”按鈕和“否”按鈕；所述參數(shù)設(shè)置及 信號(hào)產(chǎn)生模塊包括呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺激類型模塊、測(cè)試總數(shù) 模塊和刺激強(qiáng)度模塊，所述呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺激類型模塊、測(cè) 試總數(shù)模塊、刺激強(qiáng)度模塊分別與刺激信號(hào)接收模塊的輸入端連接；刺激信號(hào)接收模塊的 輸出端與信號(hào)控制模塊的輸入端連接；信號(hào)控制模塊的輸出端與多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊 的輸入端連接；所述多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸出端分別與視覺(jué)信號(hào)源、觸覺(jué)信號(hào)源連 接；所述“是”按鈕和“否”按鈕分別與反饋信號(hào)采集模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)采集模塊 的輸出端與反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊 連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模 塊、數(shù)據(jù)處理模塊分別連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述信號(hào)控制及傳輸模塊包括RS232串口通信電路、微控制器、 第一串并轉(zhuǎn)換電路、第二串并轉(zhuǎn)換電路、第三串并轉(zhuǎn)換電路、LED驅(qū)動(dòng)電路、振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電 路，所述RS232串口與微控制器連接，微控制器分別與第一串并轉(zhuǎn)換電路、第二串并轉(zhuǎn)換電 路、第三串并轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，第一串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入 端連接，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與視覺(jué)信號(hào)源連接，第二串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端與振 動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，所述振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與觸覺(jué)信號(hào)源連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述信號(hào)控制及傳輸模塊還包括測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊，所述測(cè) 試儀動(dòng)態(tài)指示模塊與第三串并轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接。利用本發(fā)明的視觸覺(jué)測(cè)試儀測(cè)量視覺(jué)和觸覺(jué)敏感性的方法，其特征是包括如下步 驟(a)在測(cè)試者身體的各測(cè)試部位分別安裝視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源，并對(duì)各視覺(jué)及觸覺(jué) 信號(hào)源分別編號(hào)；(b)系統(tǒng)設(shè)置測(cè)試循環(huán)的初始值為0 ；由參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊設(shè)置測(cè)試參數(shù) 的設(shè)定值，所述測(cè)試參數(shù)包括呈現(xiàn)時(shí)間、間隔時(shí)間、刺激數(shù)量、刺激類型、測(cè)試總數(shù)和刺激強(qiáng) 度；(c)參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊根據(jù)所述測(cè)試參數(shù)的設(shè)定值隨機(jī)產(chǎn)生第一刺激位置 信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)，并將所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送到刺激信 號(hào)接收模塊進(jìn)行保存；(d)所述刺激信號(hào)接收模塊將所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送給 信號(hào)控制模塊；(e)所述信號(hào)控制模塊先對(duì)所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)進(jìn)行解 碼，后根據(jù)所述呈現(xiàn)時(shí)間和間隔時(shí)間的設(shè)定值先后向多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)送第一刺 激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)；(f)所述多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊先后根據(jù)第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信 號(hào)分別控制視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源產(chǎn)生視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)；(g)測(cè)試者根據(jù)產(chǎn)生所述視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源所在位置 判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)是否相同如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)相同，則按“是”按鈕；
如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)不相同，則按“否”按鈕；(h)反饋信號(hào)采集模塊采集“是”按鈕或“否”按鈕所產(chǎn)生的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述 反饋信號(hào)獲取測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間且進(jìn)行以下判斷如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕，則表示 測(cè)試者判斷正確；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕，則表示 測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕，則表 示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕，則表 示測(cè)試者判斷正確；(i)反饋信號(hào)采集模塊將步驟(h)所得到的測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果通過(guò)反 饋信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，此時(shí)完成一次測(cè)試循環(huán)；(j)所述數(shù)據(jù)處理模塊累計(jì)測(cè)試循環(huán)次數(shù)，若測(cè)試循環(huán)次數(shù)小于所述測(cè)試總數(shù)的 設(shè)定值，則返回執(zhí)行步驟(C)；若測(cè)試循環(huán)次數(shù)等于所述測(cè)試總數(shù)的設(shè)定值，則執(zhí)行步驟 (k)；(k)所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)所述測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并將 統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果保存。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)可對(duì)視覺(jué)、觸覺(jué)分別進(jìn)行敏感性測(cè)試，也可以對(duì)視覺(jué)、觸覺(jué)兩通道進(jìn)行聯(lián)合測(cè) 試。能滿足多種測(cè)試目的，除了常規(guī)的視覺(jué)、觸覺(jué)及兩通道結(jié)合測(cè)試外，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)觸覺(jué)告 警、運(yùn)動(dòng)觸覺(jué)、觸覺(jué)記憶、視觸覺(jué)聯(lián)合的運(yùn)動(dòng)知覺(jué)現(xiàn)象等進(jìn)行研究的目的。(2)視覺(jué)、觸覺(jué)刺激強(qiáng)度和呈現(xiàn)時(shí)間均可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)和觸覺(jué)多種匹配模式， 滿足多種測(cè)試條件的要求。(3)采用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，可視化窗口操作簡(jiǎn)易、界面友好；測(cè)試具備自動(dòng)化數(shù) 據(jù)處理功能，測(cè)試者可自行操作并獲取簡(jiǎn)明易懂的測(cè)試結(jié)果。(4)控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定；所采用1030扁平馬達(dá)振動(dòng)器及藍(lán)色高亮LED 燈供電電壓小于5V，安全可靠。測(cè)試儀可通過(guò)USB接口或RS232標(biāo)準(zhǔn)串口與任一臺(tái)PC機(jī)相 連接，使用靈活。(5)可對(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉損傷、疲勞和肌肉萎縮患者的相應(yīng)肌體部位利用觸覺(jué)閾限和 敏感性測(cè)試的原理及時(shí)評(píng)估、提供反饋，有益于肌肉功能科學(xué)的訓(xùn)練和恢復(fù)。本發(fā)明還可以 對(duì)視覺(jué)障礙的特殊群體(比如盲人、弱視患者)的觸覺(jué)補(bǔ)償功能進(jìn)行測(cè)試。


圖1是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的使用狀態(tài)示意圖。
圖2是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的一個(gè)測(cè)試循環(huán)的變化盲視流程示意圖。圖4是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的硬件電路示意框圖。圖5是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的RS232串口通信電路圖。圖6是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的串并轉(zhuǎn)換電路及振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1至圖6與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2所示，本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀包括視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1、信號(hào)控制及傳輸模塊 2、參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3、反應(yīng)控制模塊4和數(shù)據(jù)處理模塊7。其中，視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1包括視覺(jué)信號(hào)源15和觸覺(jué)信號(hào)源10。視覺(jué)及觸覺(jué)信 號(hào)源1可分布于測(cè)試者身體表面任意需測(cè)試的部位。在圖1中，視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的數(shù) 量為八個(gè)，分別固定于測(cè)試者6的上肢、下肢、腹部等部位，并對(duì)各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1分別 編號(hào)。如圖2所示，每個(gè)視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1由一個(gè)視覺(jué)信號(hào)源15和一個(gè)觸覺(jué)信號(hào)源10 組成。視覺(jué)信號(hào)源15—般采用藍(lán)色高亮LED燈，觸覺(jué)信號(hào)源10可采用低供電電流、高振動(dòng) 頻率的扁平馬達(dá)振動(dòng)器，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入電壓的大小可調(diào)節(jié)上述LED燈亮度和振動(dòng)器振動(dòng)頻 率。視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1在身體表面的放置方法如下將其中的振動(dòng)器通過(guò)繃帶固定在測(cè) 試者6的衣服或皮膚表面(振動(dòng)器在繃帶的內(nèi)側(cè))，藍(lán)色高亮LED燈被固定在振動(dòng)器的同 一位置(LED燈在繃帶的外側(cè)面)。振動(dòng)器被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的最高頻率為200hz。每個(gè)振動(dòng)器和 LED燈的強(qiáng)度可在測(cè)試開(kāi)始前自行設(shè)置。信號(hào)控制及傳輸模塊2包括刺激信號(hào)接收模塊、信號(hào)控制模塊、多通道多路信號(hào) 發(fā)生模塊、反饋信號(hào)采集模塊和反饋信號(hào)發(fā)送模塊。其中，刺激信號(hào)接收模塊可采用RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口進(jìn)行串行通信，通信電平由MAX232芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換。多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊采用 74LS164芯片將串行數(shù)據(jù)并行發(fā)出，此模塊具有數(shù)據(jù)傳輸精確、速率高等優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)控制模塊4包括“是”按鈕和“否”按鈕。參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3包括呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺 激類型模塊、測(cè)試總數(shù)模塊和刺激強(qiáng)度模塊。其中，呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺激類型模塊、測(cè)試總數(shù)模 塊、刺激強(qiáng)度模塊分別與刺激信號(hào)接收模塊的輸入端連接，以便于六個(gè)參數(shù)設(shè)置完畢產(chǎn)生 刺激信號(hào)之后，將刺激信號(hào)傳送到在刺激信號(hào)接收模塊進(jìn)行存儲(chǔ)。刺激信號(hào)接收模塊的輸 出端與信號(hào)控制模塊的輸入端連接，使刺激信號(hào)接收模塊中存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)一步發(fā)送到信號(hào) 控制模塊進(jìn)行控制。信號(hào)控制模塊的輸出端與多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸入端連接，使 得信號(hào)控制模塊能夠控制多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊動(dòng)作。多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸出 端與視覺(jué)信號(hào)源15和觸覺(jué)信號(hào)源10分別連接，使多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的命令發(fā) 送到視覺(jué)信號(hào)源15和/或觸覺(jué)信號(hào)源10，引起視覺(jué)和/或觸覺(jué)的刺激并在測(cè)試者表面呈 現(xiàn)。測(cè)試者接收到視覺(jué)和觸覺(jué)刺激信號(hào)的兩次呈現(xiàn)之后，便可通過(guò)對(duì)應(yīng)的“是”按鈕和“否” 按鈕進(jìn)行反饋?！笆恰卑粹o和“否”按鈕分別與反饋信號(hào)采集模塊的輸入端連接，使反饋信號(hào) 采集模塊采集得到測(cè)試者的反饋信號(hào)。反饋信號(hào)采集模塊的輸出端與反饋信號(hào)發(fā)送模塊的 輸入端連接，將得到采集的反饋信號(hào)進(jìn)一步發(fā)送。反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊7連接，使反饋信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)處理模塊7進(jìn)行保存，并由數(shù)據(jù)處理模塊7進(jìn)一步將反 饋信號(hào)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理。參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3和數(shù)據(jù)處理模塊7可在上位PC機(jī)中實(shí)現(xiàn)。在VC編程 環(huán)境下，參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3根據(jù)測(cè)試參數(shù)的設(shè)定值隨機(jī)產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)和 第二刺激位置信號(hào)，通過(guò)有線或無(wú)線的方式，下載數(shù)據(jù)到單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)處 理模塊7通過(guò)有線或無(wú)線的方式接收關(guān)于測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果的反饋信號(hào)，并對(duì) 反饋信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)處理。參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3中的呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺 激類型模塊、測(cè)試總數(shù)模塊和刺激強(qiáng)度模塊分別用于對(duì)呈現(xiàn)時(shí)間參數(shù)、間隔時(shí)間參數(shù)、刺激 數(shù)量參數(shù)、刺激類型參數(shù)、測(cè)試總數(shù)參數(shù)、刺激強(qiáng)度參數(shù)等測(cè)試參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，各測(cè)試參數(shù) 可以根據(jù)測(cè)試要求任意設(shè)置，操縱簡(jiǎn)便靈活。參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3中各測(cè)試參數(shù)設(shè) 定值的取值范圍一般為呈現(xiàn)時(shí)間l-9999ms ；間隔時(shí)間l-9999ms ；刺激數(shù)量中刺激總數(shù)為 1-8個(gè)，呈現(xiàn)個(gè)數(shù)為1-8個(gè)；刺激類型為視覺(jué)和/或觸覺(jué)，其中屏幕顯示支持向視頻拍攝測(cè) 試者實(shí)時(shí)顯示。測(cè)試總數(shù)一般為1-999次；刺激強(qiáng)度分為40泡、80泡、120泡、160泡、200泡這 5個(gè)等級(jí)。其中呈現(xiàn)時(shí)間和間隔時(shí)間采用VC中的精度時(shí)控函數(shù)gettickcoimtO控制，并與 測(cè)試儀單片機(jī)定時(shí)器共同計(jì)時(shí)，精確計(jì)算程序指令的運(yùn)行時(shí)間，保證本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀 的控制精度在Ims以內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)屏幕與刺激信號(hào)源的同步顯示。當(dāng)刺激數(shù)量已設(shè)定完成時(shí)， 參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3隨機(jī)產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)，兩次隨機(jī)產(chǎn) 生的刺激位置信號(hào)相同與否也是隨機(jī)產(chǎn)生，并使出現(xiàn)相同時(shí)的概率基本保持在50%，保證 了本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀的可靠性。反應(yīng)控制模塊4可采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)觸式按鍵分別作為“是”按鈕和“否”按鈕。測(cè) 試者根據(jù)產(chǎn)生視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1所在位置判斷第一刺激位置 信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)是否相同如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信 號(hào)相同，則按“是”按鈕；如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)不相同，則 按“否”按鈕。反饋信號(hào)采集模塊采集“是”按鈕或“否”按鈕所產(chǎn)生的反饋信號(hào)，并根據(jù)所采集 的反饋信號(hào)獲取測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間且進(jìn)行以下判斷如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué) 及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)完全一 致，且之前測(cè)試者按“是”按鈕，則表示測(cè)試者判斷正確；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視 覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)完全一 致，且測(cè)試者所按的為“否”按鈕，則表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各 視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)不完 全一致，且測(cè)試者按的是“是”按鈕，則表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的 各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)不 完全一致，且測(cè)試者按了 “否”按鈕，則表示測(cè)試者判斷正確。信號(hào)控制及傳輸模塊2中的反饋信號(hào)采集模塊將測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果 通過(guò)反饋信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊7，由此完成一次測(cè)試循環(huán)。數(shù)據(jù)處理模塊7為最終的測(cè)試數(shù)據(jù)保存和分析模塊，該模塊可自動(dòng)保存原始數(shù) 據(jù)。每完成一次測(cè)試循環(huán)，數(shù)據(jù)處理模塊7對(duì)測(cè)試循環(huán)次數(shù)進(jìn)行累計(jì)。當(dāng)測(cè)試循環(huán)次數(shù)達(dá)
8到測(cè)試總數(shù)的設(shè)定值時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊7計(jì)算出由所有測(cè)試循環(huán)所獲得的一組測(cè)試結(jié)果的 正確率、反應(yīng)時(shí)間平均值和方差值，也可以將測(cè)試原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出，以便于更深入的分析和研 究。最后的數(shù)據(jù)結(jié)果支持EXCEL表格、text文本、spss表格等格式的保存和顯示。如圖1所示，本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀還可包括顯示模塊5。顯示模塊5為上位機(jī)程序 在PC機(jī)顯示器上的顯示部分，它與參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊7分別連接， 可將呈現(xiàn)時(shí)間、間隔時(shí)間、刺激數(shù)量、刺激類型、測(cè)試總數(shù)、刺激強(qiáng)度這6個(gè)參數(shù)的設(shè)置以十 進(jìn)制整數(shù)的輸入方式在顯示器上輕松完成；同時(shí)顯示器上可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)測(cè)試過(guò)程中的原始測(cè) 試結(jié)果，并在測(cè)試循環(huán)次數(shù)達(dá)到測(cè)試總數(shù)的設(shè)定值后，自動(dòng)呈現(xiàn)多次測(cè)試的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果， 以便于給測(cè)試者提供及時(shí)有效的結(jié)果反饋。圖5是本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀硬件電路示意框圖。該測(cè)試儀包括RS232串口通信電 路12、微控制器13、第一串并轉(zhuǎn)換電路81、第二串并轉(zhuǎn)換電路82、第三串并轉(zhuǎn)換電路83、LED 驅(qū)動(dòng)電路11、振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路9、反應(yīng)控制模塊4、測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊14、觸覺(jué)信號(hào)源10 和視覺(jué)信號(hào)源15。RS232串口通信電路12的作用是與上位機(jī)PC進(jìn)行通信，接收刺激信號(hào)和 發(fā)送測(cè)試者反饋信號(hào)，即實(shí)現(xiàn)刺激信號(hào)接收模塊和反饋信號(hào)發(fā)送模塊的功能，RS232串口通 信電路12由MAX232加標(biāo)準(zhǔn)9針串口組成，也可由USB通信方式實(shí)現(xiàn)。第一串并轉(zhuǎn)換電路 81的作用是將微控制器接收到的刺激信號(hào)轉(zhuǎn)換成8個(gè)獨(dú)立的控制信號(hào)，8個(gè)獨(dú)立的控制信 號(hào)通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)電路11控制LED的亮與暗，產(chǎn)生相應(yīng)的視覺(jué)信號(hào)；第二串并轉(zhuǎn)換電路82的 作用是將微控制器接收到的刺激信號(hào)轉(zhuǎn)換成8個(gè)獨(dú)立的控制信號(hào)，8個(gè)獨(dú)立的控制信號(hào)通 過(guò)觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)模塊9驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器10的振動(dòng)與否，產(chǎn)生相應(yīng)的觸覺(jué)信號(hào)，由此第一串并轉(zhuǎn)換電 路81和第二串并轉(zhuǎn)換電路82實(shí)現(xiàn)多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的功能。第三串并轉(zhuǎn)換電路83 的作用是將測(cè)試儀需要顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)發(fā)送到測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊14進(jìn)行動(dòng) 態(tài)顯示。第一串并轉(zhuǎn)換電路81、第二串并轉(zhuǎn)換電路82、第三串并轉(zhuǎn)換電路83可由74LS164 電路實(shí)現(xiàn)，也可由74HC138電路實(shí)現(xiàn)。采用74LS164電路時(shí)，將74LS164的串行數(shù)據(jù)輸入端 A、B短接后連接到單片機(jī)的一個(gè)通用I/O端口上，用于接收刺激信號(hào)；將74LS164的CLOCK 時(shí)鐘端連接到單片機(jī)的另一個(gè)通用I/O端口上，用于確定什么時(shí)候接收刺激信號(hào)，如圖5所 示，其中TXD、RXD分別用于發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。微控制器13是測(cè)試儀的核心部件，實(shí)現(xiàn)信 號(hào)控制模塊和反饋信號(hào)采集模塊的功能，它可以是AVR系列單片機(jī)，也可以是51系列、PIC 系列單片機(jī)。測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊14的作用是顯示在測(cè)試過(guò)程中所采用的實(shí)驗(yàn)范式、第幾 輪測(cè)試及某輪測(cè)試中的第幾個(gè)測(cè)試循環(huán)，可由4位一體數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)，也可由LCD液晶顯示實(shí) 現(xiàn)。觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)模塊9的作用是將刺激控制信號(hào)進(jìn)行放大，用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器10振動(dòng)。由于單 片機(jī)通用I/O 口的電流輸出能力較小，振動(dòng)器所需電流較大，且需振動(dòng)強(qiáng)度可調(diào)，應(yīng)采用振 動(dòng)器驅(qū)動(dòng)模塊9將刺激控制信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器10振動(dòng)，可采用NPN型三極管在控制信 號(hào)為高時(shí)驅(qū)動(dòng)，也可采用PNP型三極管在控制信號(hào)為低時(shí)驅(qū)動(dòng)，如圖6所示，其中PWM端接 收經(jīng)PWM調(diào)制的電源進(jìn)行振動(dòng)器振動(dòng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)，DATA端與微控制器13連接接收刺激信號(hào)， CLK端與微控制器13連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂?。如圖3所示，本發(fā)明方案中，視觸覺(jué)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法采用變化盲 (ChangeBlindness)的迫選范式。圖3是一個(gè)測(cè)試循環(huán)的變化盲流程特例示意圖。人們經(jīng)常 難以發(fā)現(xiàn)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)情景中間隔一定時(shí)間發(fā)生的顯著變化，這種現(xiàn)象叫做變化盲。反 之，這種變化可以成功偵測(cè)到，就叫做變化偵測(cè)。圖4所示為一個(gè)測(cè)試循環(huán)(一個(gè)trail)。
9測(cè)試者獲得穩(wěn)定可靠的視覺(jué)、觸覺(jué)及視觸覺(jué)聯(lián)合敏感性的測(cè)試結(jié)果，需進(jìn)行一組測(cè)試。每組 測(cè)試默認(rèn)由可設(shè)定小于999個(gè)測(cè)試循環(huán)組成。使用本發(fā)明視觸覺(jué)測(cè)試儀時(shí)按以下方法進(jìn)行(a)在測(cè)試者的不同身體部位分別安裝視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1，并對(duì)各視覺(jué)及觸覺(jué) 信號(hào)源1按照①②③……分別編號(hào)；安裝視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1時(shí)需采用彈性繃帶束在身體 外周，將觸覺(jué)信號(hào)源10固定在繃帶內(nèi)側(cè)，貼近身體表面；將視覺(jué)信號(hào)源15固定在繃帶外側(cè)， 并保證在視野范圍內(nèi)；而且視覺(jué)信號(hào)源15和觸覺(jué)信號(hào)源10雖分布在繃帶內(nèi)外側(cè)，但在身體 表面的位置要保持一致。(b)測(cè)試電源接通后，系統(tǒng)設(shè)置測(cè)試循環(huán)的初始值為0 ；此時(shí)需在參數(shù)設(shè)置及信號(hào) 產(chǎn)生模塊3中設(shè)置測(cè)試參數(shù)設(shè)定值，測(cè)試參數(shù)包括呈現(xiàn)時(shí)間、間隔時(shí)間、刺激數(shù)量、刺激類 型、測(cè)試總數(shù)和刺激強(qiáng)度。呈現(xiàn)時(shí)間是指視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1呈現(xiàn)的時(shí)間，在測(cè)試中表現(xiàn)為振動(dòng)器振動(dòng)的時(shí) 間和LED亮的時(shí)間，呈現(xiàn)時(shí)間設(shè)置一次，但是測(cè)試過(guò)程中會(huì)有間隔地重復(fù)兩次，具體可見(jiàn)圖 3中對(duì)應(yīng)的A和A’。間隔時(shí)間是指視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1兩次呈現(xiàn)時(shí)間中間隔的時(shí)間，可見(jiàn)圖3中的間 隔時(shí)間。刺激數(shù)量需要設(shè)定兩個(gè)值視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的總數(shù)量及其中每次隨機(jī)呈現(xiàn)的 數(shù)量，如設(shè)定值分別為8-3，則代表測(cè)試者身體表面固定了八個(gè)視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1，允許 每次隨機(jī)振動(dòng)3個(gè)觸覺(jué)信號(hào)源10或亮3個(gè)視覺(jué)信號(hào)源15。刺激類型是指呈現(xiàn)的刺激所述感覺(jué)通道的類型，共分為三種可選情況視覺(jué)類型、 觸覺(jué)類型、視覺(jué)+觸覺(jué)類型；若參數(shù)設(shè)定為視覺(jué)類型，則測(cè)試過(guò)程中只呈現(xiàn)視覺(jué)信號(hào)源15 ； 若參數(shù)設(shè)定為觸覺(jué)類型，則測(cè)試過(guò)程中只呈現(xiàn)觸覺(jué)信號(hào)源10 ；若參數(shù)設(shè)定為視覺(jué)+觸覺(jué)類 型，則測(cè)試過(guò)程中視覺(jué)信號(hào)源15和觸覺(jué)信號(hào)源10同時(shí)呈現(xiàn)，且依據(jù)視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的 總體編號(hào)，兩種信號(hào)源在身體表面同一位置同時(shí)呈現(xiàn)。測(cè)試總數(shù)是指一組測(cè)試中測(cè)試循環(huán)的次數(shù)，一組測(cè)試由多個(gè)測(cè)試循環(huán)構(gòu)成，圖3 為一個(gè)測(cè)試循環(huán)的流程。刺激強(qiáng)度是指視覺(jué)信號(hào)源15中LED和觸覺(jué)信號(hào)源10中振動(dòng)器呈現(xiàn)的強(qiáng)度。(c)參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊3根據(jù)所述測(cè)試參數(shù)設(shè)定值隨機(jī)產(chǎn)生第一刺激位置 信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)，并將所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送到刺激信 號(hào)接收模塊進(jìn)行保存。其中第一刺激位置信號(hào)如圖3中所示A，第二刺激位置信號(hào)為所示A’。該刺激位 置信號(hào)與視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，發(fā)送的信號(hào)數(shù)量對(duì)應(yīng)于參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生 模塊3中的刺激數(shù)量參數(shù)設(shè)置，例如，發(fā)送了第一刺激位置信號(hào)為(235)，則編號(hào)為②③⑤ 的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1便會(huì)接收到信號(hào)隨即呈現(xiàn)；發(fā)送了第二刺激位置信號(hào)為(236)則編 號(hào)為②③⑥的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1便會(huì)接收到信號(hào)隨即呈現(xiàn)。(d)刺激信號(hào)接收模塊將第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送給信號(hào)控制 模塊；(e)信號(hào)控制模塊先對(duì)所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)進(jìn)行解碼，后 根據(jù)所述呈現(xiàn)時(shí)間和間隔時(shí)間的設(shè)定值先后向多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)送第一刺激位
10置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)；(f)多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊根據(jù)第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)依次分 別控制視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1產(chǎn)生視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)；(g)測(cè)試者根據(jù)產(chǎn)生所述視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1所在位 置判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)是否相同如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)相同，則按“是”按鈕；如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)不相同，則按“否”按鈕；(h)反饋信號(hào)采集模塊采集“是”按鈕或“否”按鈕所產(chǎn)生的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述 反饋信號(hào)獲取測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間且進(jìn)行以下判斷如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位 置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕，則 表示測(cè)試者判斷正確；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位 置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕，則 表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位 置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕， 則表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位 置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源1的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕， 則表示測(cè)試者判斷正確；(i)反饋信號(hào)采集模塊將步驟(h)所得到的測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果通過(guò)反 饋信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，此時(shí)完成一次測(cè)試循環(huán)；(j)數(shù)據(jù)處理模塊累計(jì)測(cè)試循環(huán)次數(shù)，若測(cè)試循環(huán)次數(shù)小于測(cè)試總數(shù)設(shè)定值，則返 回執(zhí)行步驟(C)執(zhí)行下一次測(cè)試循環(huán)；若測(cè)試循環(huán)次數(shù)等于所述測(cè)試總數(shù)設(shè)定值，則執(zhí)行 步驟(k)，不再啟動(dòng)測(cè)試循環(huán)；(k)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并將統(tǒng)計(jì)處理 結(jié)果保存。數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算出測(cè)試者作出正確判斷的循環(huán)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間的平均數(shù)及方 差，以及正確判斷的循環(huán)次數(shù)占測(cè)試總數(shù)的百分比(正確率)，并將這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果和原始數(shù) 據(jù)以列表方式呈現(xiàn)。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，首先在PC機(jī)中進(jìn)行六個(gè)參數(shù)設(shè)置測(cè)試總數(shù)設(shè)定為60 個(gè)測(cè)試循環(huán)(60個(gè)trail)；刺激類型設(shè)定為單觸覺(jué)刺激；刺激數(shù)量設(shè)為8個(gè)信號(hào)源中隨機(jī) 引發(fā)觸覺(jué)刺激3個(gè)；刺激強(qiáng)度設(shè)為200hz ；呈現(xiàn)時(shí)間設(shè)定為500ms ；間隔時(shí)間設(shè)定為800ms。 六個(gè)參數(shù)設(shè)定完畢之后，刺激信號(hào)隨機(jī)產(chǎn)生，使每個(gè)測(cè)試(trail)呈現(xiàn)在測(cè)試者表面的刺 激位置在60個(gè)循環(huán)中隨機(jī)化一即在8個(gè)位置中隨機(jī)呈現(xiàn)其中的3個(gè)觸覺(jué)振動(dòng)源；且要求 呈現(xiàn)的60個(gè)測(cè)試中，第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)相同與否的情況各占一半，若 兩次信號(hào)不相同，則表示三個(gè)位置中有且僅有一個(gè)是不一致的。如圖3中第一刺激位置信 號(hào)為235，即編號(hào)為2、3、5的位置為刺激呈現(xiàn)位置，而第二刺激位置信號(hào)為236。每次測(cè)試 由三個(gè)階段組成，如圖3包括第一刺激位置信號(hào)呈現(xiàn)階段A，間隔呈現(xiàn)階段ISI和第二刺激位置信號(hào)呈現(xiàn)階段A’，階段A的呈現(xiàn)時(shí)間為為500ms、階段ISI的間隔時(shí)間為800ms，階段 A’的呈現(xiàn)時(shí)間與階段A相同，在第二刺激位置信號(hào)呈現(xiàn)階段或呈現(xiàn)結(jié)束t毫秒內(nèi)(t可以 自行調(diào)整)，測(cè)試者需要判斷兩次呈現(xiàn)的觸覺(jué)刺激位置是否完全一致。若判斷為“一致”則 按下右手的“是”按鈕；若判斷為“不一致”則按下左手的“否”按鈕。測(cè)試者按下按鈕后， 測(cè)試儀自動(dòng)記錄測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷是否正確，同時(shí)將這兩個(gè)反饋信號(hào)發(fā)送到上位PC 機(jī)中呈現(xiàn)和保存。此時(shí)，一個(gè)測(cè)試循環(huán)結(jié)束。如果測(cè)試者在t毫秒時(shí)間內(nèi)沒(méi)有作出按鈕反 應(yīng)，則本個(gè)測(cè)試循環(huán)也自動(dòng)終止，系統(tǒng)默認(rèn)為判斷錯(cuò)誤。上一個(gè)測(cè)試循環(huán)結(jié)束之后，間隔Is下一個(gè)測(cè)試便開(kāi)始循環(huán)呈現(xiàn)。每個(gè)測(cè)試循環(huán)結(jié) 束后，計(jì)算機(jī)記錄相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)結(jié)果。60個(gè)測(cè)試循環(huán)完畢，測(cè)試儀自動(dòng)終止測(cè)試，且以表 格形式在上位PC機(jī)中顯示對(duì)應(yīng)原始數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算60次測(cè)試的正確率、反應(yīng)時(shí)間的平均 值和方差值。數(shù)據(jù)結(jié)果以列表的方式呈現(xiàn)，并提示保存，支持EXCEL表格、text文本、spss 表格等格式的保存。根據(jù)本發(fā)明提供的測(cè)試方法，對(duì)一定樣本量的受測(cè)者進(jìn)行測(cè)試。經(jīng)過(guò)大量測(cè)試得 出不同年齡群體的觸覺(jué)、視覺(jué)敏感性的范圍如表1所示。表1.測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
一種視觸覺(jué)測(cè)試儀，包括視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)、信號(hào)控制及傳輸模塊(2)和反應(yīng)控制模塊(4)，其特征是還包括參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊(3)和數(shù)據(jù)處理模塊(7)，所述視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)包括視覺(jué)信號(hào)源(15)和觸覺(jué)信號(hào)源(10)；所述信號(hào)控制及傳輸模塊(2)包括刺激信號(hào)接收模塊、信號(hào)控制模塊、多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊、反饋信號(hào)采集模塊和反饋信號(hào)發(fā)送模塊；所述反應(yīng)控制模塊(4)包括“是”按鈕和“否”按鈕；所述參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊(3)包括呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺激類型模塊、測(cè)試總數(shù)模塊和刺激強(qiáng)度模塊，所述呈現(xiàn)時(shí)間模塊、間隔時(shí)間模塊、刺激數(shù)量模塊、刺激類型模塊、測(cè)試總數(shù)模塊、刺激強(qiáng)度模塊分別與刺激信號(hào)接收模塊的輸入端連接；刺激信號(hào)接收模塊的輸出端與信號(hào)控制模塊的輸入端連接；信號(hào)控制模塊的輸出端與多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸入端連接；所述多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸出端分別與視覺(jué)信號(hào)源、觸覺(jué)信號(hào)源連接；所述“是”按鈕和“否”按鈕分別與反饋信號(hào)采集模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)采集模塊的輸出端與反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視觸覺(jué)測(cè)試儀，其特征是還包括顯示模塊(5)，所述顯示模 塊(5)與所述參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊(3)、數(shù)據(jù)處理模塊(7)分別連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視觸覺(jué)測(cè)試儀，其特征是所述信號(hào)控制及傳輸模塊(2)包 括RS232串口通信電路(12)、微控制器(13)、第一串并轉(zhuǎn)換電路(81)、第二串并轉(zhuǎn)換電路 (82)、第三串并轉(zhuǎn)換電路(83)、LED驅(qū)動(dòng)電路(11)、振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路(9)，所述RS232串口 (12)與微控制器(13)連接，微控制器(13)分別與第一串并轉(zhuǎn)換電路(81)、第二串并轉(zhuǎn)換 電路(82)、第三串并轉(zhuǎn)換電路(83)的輸入端連接，第一串并轉(zhuǎn)換電路(81)的輸出端與LED 驅(qū)動(dòng)電路(11)的輸入端連接，所述LED驅(qū)動(dòng)電路(11)的輸出端與視覺(jué)信號(hào)源(15)連接， 第二串并轉(zhuǎn)換電路(82)的輸出端與振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路(9)的輸入端連接，所述振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電 路(9)的輸出端與觸覺(jué)信號(hào)源(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視觸覺(jué)測(cè)試儀，其特征是所述信號(hào)控制及傳輸模塊(2)還 包括測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊(14)，所述測(cè)試儀動(dòng)態(tài)指示模塊(14)與第三串并轉(zhuǎn)換電路(83) 的輸出端連接。
5.一種使用權(quán)利要求1的視觸覺(jué)測(cè)試儀測(cè)量視覺(jué)和觸覺(jué)敏感性的方法，其特征是包括 如下步驟(a)在測(cè)試者身體的各測(cè)試部位分別安裝視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)，并對(duì)各視覺(jué)及觸覺(jué) 信號(hào)源(1)分別編號(hào)；(b)系統(tǒng)設(shè)置測(cè)試循環(huán)的初始值為0；由參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊(3)設(shè)置測(cè)試參數(shù) 的設(shè)定值，所述測(cè)試參數(shù)包括呈現(xiàn)時(shí)間、間隔時(shí)間、刺激數(shù)量、刺激類型、測(cè)試總數(shù)和刺激強(qiáng) 度；(c)參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊(3)根據(jù)所述測(cè)試參數(shù)的設(shè)定值隨機(jī)產(chǎn)生第一刺激位置 信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)，并將所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送到刺激信 號(hào)接收模塊進(jìn)行保存；(d)所述刺激信號(hào)接收模塊將所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)發(fā)送給信號(hào) 控制模塊；(e)所述信號(hào)控制模塊先對(duì)所述第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)進(jìn)行解碼，后根據(jù)所述呈現(xiàn)時(shí)間和間隔時(shí)間的設(shè)定值先后向多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)送第一刺激位 置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)；(f)所述多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊先后根據(jù)第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)分 別控制視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)產(chǎn)生視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)；(g)測(cè)試者根據(jù)產(chǎn)生所述視覺(jué)信號(hào)和/或觸覺(jué)信號(hào)的視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)所在位置 判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)是否相同如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)相同，則按“是”按鈕；如果測(cè)試者判斷第一刺激位置信號(hào)和第二刺激位置信號(hào)不相同，則按“否”按鈕；(h)反饋信號(hào)采集模塊采集“是”按鈕或“否”按鈕所產(chǎn)生的反饋信號(hào)，并根據(jù)所述反饋 信號(hào)獲取測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間且進(jìn)行以下判斷如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕，則 表示測(cè)試者判斷正確；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕，則 表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“是”按鈕， 則表示測(cè)試者判斷錯(cuò)誤；如果產(chǎn)生第一刺激位置信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)與產(chǎn)生第二刺激位置 信號(hào)的各視覺(jué)及觸覺(jué)信號(hào)源(1)的編號(hào)不完全一致，且在步驟(g)中測(cè)試者按“否”按鈕， 則表示測(cè)試者判斷正確；(i)反饋信號(hào)采集模塊將步驟(h)所得到的測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果通過(guò)反饋信 號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，此時(shí)完成一次測(cè)試循環(huán)；(j)所述數(shù)據(jù)處理模塊累計(jì)測(cè)試循環(huán)次數(shù)，若測(cè)試循環(huán)次數(shù)小于所述測(cè)試總數(shù)的設(shè)定 值，則返回執(zhí)行步驟(C)；若測(cè)試循環(huán)次數(shù)等于所述測(cè)試總數(shù)的設(shè)定值，則執(zhí)行步驟(k)；(k)所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)所述測(cè)試者的反應(yīng)時(shí)間和判斷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并將統(tǒng)計(jì) 處理結(jié)果保存。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種視觸覺(jué)測(cè)試儀及視觸覺(jué)敏感性測(cè)試方法。視觸覺(jué)測(cè)試儀中，參數(shù)設(shè)置及信號(hào)產(chǎn)生模塊的個(gè)測(cè)試參數(shù)模塊分別與刺激信號(hào)接收模塊的輸入端連接；刺激信號(hào)接收模塊的輸出端與信號(hào)控制模塊的輸入端連接；信號(hào)控制模塊的輸出端與多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸入端連接；多通道多路信號(hào)發(fā)生模塊的輸出端分別與視覺(jué)信號(hào)源、觸覺(jué)信號(hào)源連接；“是”按鈕和“否”按鈕分別與反饋信號(hào)采集模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)采集模塊的輸出端與反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸入端連接；反饋信號(hào)發(fā)送模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接。本發(fā)明除常規(guī)的視覺(jué)、觸覺(jué)及兩通道結(jié)合測(cè)試外，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)觸覺(jué)告警、運(yùn)動(dòng)觸覺(jué)、觸覺(jué)記憶、視觸覺(jué)聯(lián)合的運(yùn)動(dòng)知覺(jué)現(xiàn)象等的研究。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101972149SQ20101053036
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者宋求, 朱潔銀, 柴黎林, 胡麗花, 胡鳳培, 許躍進(jìn), 谷利飛 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)