Сигнализатор предсонного состояния водителей транспортных средств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

 Комментарии к статье

Как известно, до 25-30 % транспортных аварий обусловлены засыпанием водителей за рулем. Для оценки психофизиологического состояния водителя в процессе управления транспортным средством разработаны телеметрические системы контроля частоты мигания его век, регистрации биопотенциала, кожно-гальванической реакции, двигательной активности.

Все вышеперечисленные методы так и не нашли широкого применения на практике из-за их сложности, дороговизны, необходимости фиксации на кожных покровах водителя различных датчиков.

С целью устранения этих недостатков нами разработано и апробировано на практике принципиально новое техническое решение, характеризующееся простотой, эксплуатационной надежностью, низкими стоимостными показателями.

В основу принципа действия устройства положено автоматическое слежение за силой сжатия рулевого колеса водителем в процессе управления им транспортным средством.

Психофизиологическими исследованиями установлено, что начальные стадии снижения психической активности (начальные стадии наступления предсонного состояния) водителя сопровождаются уменьшением силы сжатия им рулевого колеса.

Для непрерывной регистрации силы сжатия рулевого колеса водителем разработано сенсорное устройство, выполненное в виде зафиксированного на рулевом колесе резистивного сенсора, гальванически связанного через электронный задатчик порога срабатывания с акустическим и звуковым сигнализатором (рис.1), где 1-рулевое колесо; 2-эластичная оболочка (резиновая трубка) сенсора; 3-графитовый порошок; 4-токопроводящие заглушки-электроды сенсора; 5-электронный блок; 6-звуковой сигнализатор.

Конструктивно резистивный сенсор выполнен в виде резиновой трубки, заполненной графитовым порошком и снабженной заглушками-электродами.

При сжатии сенсора, зафиксированного на рулевом колесе, снижается его электрическое сопротивление за счет уменьшения контактного сопротивления между графитовыми частицами наполнителя. Это явление используется для мониторинга состояния водителя.

Электрическая принципиальная схема сигнализатора предсонного состояния водителя приведена на рис.2.

Схема содержит компаратор DA1, генератор низкой частоты на элементах DD1.1 и DD1.2, инвертор на элементе DD1.3, усилитель на транзисторе VT1 и электродинамический громкоговоритель ВА1.

Выходной электрический сигнал сенсора R1 поступает на инвертирующий вход компаратора DA1, где сравнивается с опорным напряжением, снимаемым с резистора R4 и подаваемым на неинвертирующий вход DA1.

Если напряжение на неинвертирующем входе компаратора становится больше чем на инвертирующем, то на выходе компаратора DA1 отсутствует напряжение, которое исполь-зуется для питания генератора звуковой частоты (DD1.1 и DD1.2). Когда сила сжатия водителем рулевого колеса автомобиля достигает своей минимально допустимой величины, напряжение на неинвертирующем входе становится ниже, чем на инвертирующем, и напряжение питание подается на генератор звуковой частоты.

Сигнал, снимаемый с генератора звуковой частоты, усиливается транзистором VT1 и подается на громкоговоритель ВА1.

Порог срабатывания звуковой сигнализации устанавливают резистором R4, а громкость звука - резистором R5.

Для изготовления устройства можно использовать постоянные резисторы типа МЛТ-0,125 Вт; переменный R4 - СП33-48; а подстроечный R6 - СП3-22. Оксидный конденсатор С3 типа К5040; С1,С2 - К10-23. Транзистор VT1КТ315Г или с любым другим буквенным индексом. Громкоговоритель диффузорный электродинамический ВА10,5-ГД-17 или любой другой аналогичный.

Монтаж устройства выполнен на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, размером 32х55 мм. Один из возможных вариантов расположения элементов схемы и соответственно рисунок печатной платы приведены на рис.3.

Таким образом, всякое недопустимое расслабление, сопровождаемое уменьшением контактного усилия системы пальцы водителя - рулевое колесо, будет сопровождаться соответствующей сигнализацией. Тем самым обеспечивается реализация режима непрерывного слежения за физиологическим параметром, являющимся потенциально инициирующим фактором предаварийных ситуаций.

Предложенная разработка выгодно отличается от известных аналогов функциональными параметрами и техническими преимуществами, в частности, возможностями его практического использования без внесения каких-либо неудобств технического, психологического, эргономического и эстетического характера в естественный алгоритм управления водителем любых транспортных средств.

На наш взгляд, простота конструктивного решения разработки и общедоступность ее воспроизведения создают реальные предпосылки для ее широкого внедрения в рамках реализации программ снижения аварийности на транспорте.

Авторы: Р.В.Головаха, Д.И.Левинзон, Г.А.Чаусовский

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025

В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов ра ...>>

Стандарт NFC 15 22.06.2025

Технология ближней бесконтактной связи NFC стала повседневным инструментом для миллионов пользователей по всему миру. Она обеспечивает быстрые и удобные платежи, позволяет открывать двери, оплачивать проезд и мгновенно подключать устройства. Однако, несмотря на широкое распространение, сам стандарт NFC развивался почти незаметно - без резонансных версий и громких анонсов. И вот теперь, в июне 2025 года, организация NFC Forum представила пятнадцатую версию протокола, которая принесет ощутимые улучшения в ежедневном взаимодействии с гаджетами. Одним из ключевых изменений стало увеличение радиуса действия: если раньше для работы NFC нужно было почти прикасаться телефоном к терминалу, то теперь соединение возможно уже на расстоянии до двух сантиметров. Хотя разница кажется незначительной, именно этот промежуток в доли сантиметра часто мешал корректной работе - пользователи нередко вынуждены были искать "тот самый угол" или точку, где произойдет считывание. В реальности некоторые устр ...>>

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Случайная новость из Архива Крупа с грибами заменяет полистирол 09.04.2010 Практически вся электроника, от огромных телевизоров до карманных плееров, поступает к покупателю в упаковке из пенополистирола, смягчающей удары и толчки при транспортировке. Упаковка всем хороша, но очень медленно разлагается на свалке, а при горении выделяет ядовитые газы. Кроме того, производство пенополистирола весьма энергозатратно, а сырье - невозобновляемые углеводороды. Два молодых американских изобретателя основали фирму по производству разработанной ими амортизирующей упаковки на основе биологических материалов - отрубей риса, гречки и семян хлопчатника, скрепленных мицелием грибов. Смесь отрубей насыпают в форму нужной конфигурации, заражают мицелием, и через неделю упаковка готова. Выброшенная на свалку, она разлагается через месяц, а разумнее всего использовать ее на удобрение, превратив в компост. В штате Нью-Йорк уже работает фабрика по производству упаковки из крупы и грибов.

Другие интересные новости:

▪ Зарядка мобильной электроники от Солнца

▪ Новые 14-амперные модули преобразования напряжения в корпусе EXCALIBUR

▪ Полимерные волокна для охлаждения электроники

▪ Модули резервирования Mean Well DRDN20/40 и ERDN20/40

▪ Эмоциональный интеллект помогает людям больше зарабатывать

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Мильон терзаний. Крылатое выражение

▪ статья Зачем китайцы на похоронах сжигают нарисованные бумажные деньги? Подробный ответ

▪ статья Базилик обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Оборудование для микро- и малых гидроэлектростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновения платка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025