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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Asus PadFone 2 31.10.2012 Компания Asus объявила о выпуске мобильного устройства PadFone 2, представляющего собой современный 4,7-дюймовый смартфон с 4-ядерным процессором, операционной системой Android и поддержкой LTE, который может превращаться в 10,1-дюймовый планшетный компьютер после подключения к док-станции PadFone 2 Station. Программное обеспечение PadFone 2 оптимизировано под оба режима работы, обеспечивая мгновенный переход от смартфона к планшету и обратно, сообщили в Asus. Док-станция PadFone 2 Station стала легче и тоньше, чем у оригинального PadFone, в связи с чем общий вес связки PadFone2 + PadFone2 Station составляет всего 649 г. Механизм состыковки двух компонентов был улучшен, поэтому подключать PadFone 2 к док-станции стало удобнее. Несмотря на увеличенный до 4,7 дюймов экран, сам смартфон PadFone 2 остался весьма элегантным и компактным - его толщина составляет не более 9 мм, а вес - всего 135 г. PadFone 2 оснащается аккумулятором емкостью 2140 мАч, который обеспечивает до 16 часов автономной работы в режиме разговора в сетях 3G, а док-станция PadFone 2 Station дополнительно увеличивает этот параметр до 36 часов. Высокую производительность PadFone 2 как в режиме смартфона, так и в режиме планшета обеспечивает 4-ядерный процессор Qualcomm Snapdragon S4 с частотой 1,5 ГГц и 2 ГБ системной памяти. Новый 4,7-дюймовый экран Super IPS+ с разрешением 1280x720 пикселей снабжен устойчивым к царапинам защитным стеклом Corning Fit. Его отличают большие углы обзора, точная цветопередача и высокая яркость (550 кд/м2). Для получения высококачественных снимков служит 13-мегапиксельная камера, способная делать фотографии со скоростью 6 кадров в секунду и записывать видео в форматах 1080p/30fps или 720p/60fps. Большая диафрагма (F2,4) и специальный процессор помогают получать снимки в условиях слабого освещения. Кроме того, в PadFone 2 и PadFone 2 Station используется аудиотехнология SonicMaster, обеспечивающая высокое качество звука. В ее реализации принимали участие специалисты фирмы Waves Audio. Обладая встроенной памятью объемом до 64 ГБ и предлагая бесплатный двухгодичный доступ к облачному хранилищу файлов Asus WebStorage объемом 50 ГБ, PadFone 2 предоставляет достаточно пространства для хранения любых файлов. Использование PadFone 2 совместно с док-станцией PadFone 2 Station не требует синхронизации, поскольку все данные всегда находятся только в памяти смартфона. Кроме того, смартфон и док-станция используют одну SIM-карту и один тарифный план, поддерживая скорость передачи данных до 42 Мбит/с в сетях DC-HSPA+ и до 100 Мбит/с в сетях LTE. Обмен данными с другими мобильными устройствами может осуществляться при помощи технологии NFC, рассказали в Asus. Специально для PadFone 2 была разработана новая версия приложения SuperNote, которое моментально преобразует рукописные записи в редактируемый текст, а функция Instant Translation поможет перевести любую фразу в электронном письме или на веб-странице с одного языка на другой.

Другие интересные новости:

▪ Карты памяти CFexpress Type B

▪ Микросхема-коммутатор 10GbE Centec GoldenGate

▪ Производство курятины говядины снижает выбросы СО2

▪ Вулканы и чума

▪ Рекордный геном

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья И всё, что пред собой он видел, он презирал иль ненавидел. Крылатое выражение

▪ статья Сколько весит Земля? Подробный ответ

▪ статья Тетраклинис. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Асфальтовый лак. Простые рецепты и советы

▪ статья Опыты с магнитными иголками. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025