[发明专利]视触觉测试仪及视触觉敏感性测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用嵌入式技术对人体进行视觉和触觉敏感性测试的测试装置及测试方法，尤其涉及一种两通道便携式生理心理测试装置及其测试方法，属于心理与行为测量、人机交互和生理检测等技术领域。

背景技术

外界获得的信息中，视觉占主导地位，其次是听觉，但触觉也极其重要。人通过各种感觉是相互作用、协同活动来认识客观事物。当前生理学、心理学、人机交互和智能机器人的研究中，视觉的研究成果最为丰富和突出，听觉其次，触觉和其他感觉则少之又少。在传统交互方式中，视觉和听觉一直是最重要的交互方式，而触觉等其它感觉交互方式较为缺乏。近年来，机器性能大幅提升，人机界面中信息传递的要求越来越高，视觉和听觉的交互单一性和超负荷局限性越来越突出，使得触觉及其相关的多通道交互方式越来越受到重视。

总体上，发展触觉及其多通道交互的主要挑战在于两个方面：一个是对于触觉和多通道生理感知特征的深入了解，以此知道人对触觉刺激和多通道刺激的不同参数感知的模式是什么；同时，另一个主要的方面在于生产工艺或技术的提高，使得生产出各种前者需要的仪器或设备成为现实。

目前国内的触觉测试装置总体处于空白状态。有一种非常简陋的触觉实验仪器---两点阈测定仪，用于测定人体触觉的敏锐度指标。该仪器存在以下缺陷：难以实现精确测量；非自动化程序导致手动操作笨拙；时间精度和空间分辨精度太低，无法满足高精度、数字化及自动化的测试要求。国外EAI公司发明了仪器----Eval.2.0 Tactor Controller。该仪器是一个集成的控制模块，能够操纵8个触觉振动器，可以运用标准软件原型和USB界面来实施控制。该控制器是目前该领域最先进的触觉测试装置。该仪器虽然能够进行单一触觉敏感性的测量，但其设定的测量程序单一，难以满足触觉灵活测试的要求；此外尚未做到触觉和其他感觉结合的多通道控制，也就无法实现多通道交互的测试要求。

视觉测试方法已有多种，触觉仪器也有应用。但现有技术普遍存在刺激类型单一、可容纳测试条件和方法局限、专业性强、刺激强度和频率固定不可调等缺点，尤其不能将视觉和触觉两种感觉通道进行精确匹配和整合。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种新的视触觉测试仪及其测试方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：所述视触觉测试仪包括视觉及触觉信号源、信号控制及传输模块和反应控制模块，且还包括参数设置及信号产生模块和数据处理模块，所述视觉及触觉信号源包括视觉信号源和触觉信号源；所述信号控制及传输模块包括刺激信号接收模块、信号控制模块、多通道多路信号发生模块、反馈信号采集模块和反馈信号发送模块；所述反应控制模块包括“是”按钮和“否”按钮；所述参数设置及信号产生模块包括呈现时间模块、间隔时间模块、刺激数量模块、刺激类型模块、测试总数模块和刺激强度模块，所述呈现时间模块、间隔时间模块、刺激数量模块、刺激类型模块、测试总数模块、刺激强度模块分别与刺激信号接收模块的输入端连接；刺激信号接收模块的输出端与信号控制模块的输入端连接；信号控制模块的输出端与多通道多路信号发生模块的输入端连接；所述多通道多路信号发生模块的输出端分别与视觉信号源、触觉信号源连接；所述“是”按钮和“否”按钮分别与反馈信号采集模块的输入端连接；反馈信号采集模块的输出端与反馈信号发送模块的输入端连接；反馈信号发送模块的输出端与数据处理模块连接。

进一步地，本发明还包括显示模块，所述显示模块与所述参数设置及信号产生模块、数据处理模块分别连接。

进一步地，本发明所述信号控制及传输模块包括RS232串口通信电路、微控制器、第一串并转换电路、第二串并转换电路、第三串并转换电路、LED驱动电路、振动器驱动电路，所述RS232串口与微控制器连接，微控制器分别与第一串并转换电路、第二串并转换电路、第三串并转换电路的输入端连接，第一串并转换电路的输出端与LED驱动电路的输入端连接，所述LED驱动电路的输出端与视觉信号源连接，第二串并转换电路的输出端与振动器驱动电路的输入端连接，所述振动器驱动电路的输出端与触觉信号源连接。

进一步地，本发明所述信号控制及传输模块还包括测试仪动态指示模块，所述测试仪动态指示模块与第三串并转换电路的输出端连接。

利用本发明的视触觉测试仪测量视觉和触觉敏感性的方法，其特征是包括如下步骤：

(a)在测试者身体的各测试部位分别安装视觉及触觉信号源，并对各视觉及触觉信号源分别编号；