Акустический электронный сигнализатор степени усталости водителя транспортного средства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

 Комментарии к статье

Известно, что засыпание водителей за рулем транспортного средства обусловливает до 25% аварийных ситуаций.

Существующие в наше время методы контроля физиологического состоянием водителя основаны на использовании сложной и дорогостоящей биотелеметрической аппаратуры, которая в большей мере приемлема для научных исследований. Практический же интерес представляет создание простых в пользовании и общедоступных средств сигнализации физиологического состояния в реальных условиях эксплуатации автомобильного транспорта.

Для этих целей разработан электронный акустический сигнализатор, доступный для конструктивного воспроизведения начинающим радиолюбителем.

В основу его принципа действия положено установленное физиологами явление уменьшения силы обжатия водителем рулевого колеса, которое всегда сопровождает явление снижения уровня бодрствования человека.

В то же время информационно-функциональные возможности разработки весьма высоки и позволяют обеспечить гарантированное предотвращение возникновения аварийных ситуаций из-за снижения уровня бодрствования водителя транспортного средства ниже граничных норм.

На рис.1 показана конструктивная схема (1 - рулевое колесо; 2 - аппликатор рулевого колеса в виде плоской катушки индуктивности; 3 - генератор колебаний; 4 - компаратор; 5 - звуковой сигнализатор).

Сенсор устройства выполнен в виде плоской катушки индуктивности 2, которая является аппликатором рулевого колеса 1 (катушку индуктивности с помощью клея фиксируют на рулевом колесе).

Схема (рис.2) содержит генератор, выполненный на транзисторе VT1, компаратор, реализованный на операционном усилителе (ОУ) DA1, электронный ключ на транзисторе VT2 и генератор звуковой частоты, выполненный на транзисторах VT3 и VT4 по схеме несимметричного мультивибратора, что позволяет уменьшить общее количество деталей, входящих в схему устройства.

(нажмите для увеличения)

Транзистор VT1 включен в режиме генерации и изменение добротности контура L1 приводит к изменению режима работы этого транзистора, что ведет, в свою очередь, к изменению падения напряжения на резисторе R3. Это напряжение подается на компаратор, где сравнивается с опорным напряжением, снимаемым с резистора R5 и подаваемым на инвертирующий вход ОУ. Если напряжение на неинвертирующем входе ОУ становится больше, чем на инвертирующем, то выходным напряжением ОУ транзистор VT2 запирается. Когда сила сжатия водителем рулевого колеса автомобиля достигает своей минимально допустимой величины, напряжение на неинвертирующем входе становится ниже, чем на инвертирующем, транзистор VT2 открывается, и подается напряжение питания на звуковой генератор. Порог срабатывания звукового сигнализатора задается резистором R5.

Для изготовления устройства можно использовать постоянные резисторы типа МЛТ-0,125 Вт; переменный R8 типа СП-3-22. Конденсатор С1 типа К10-23; С2 - К10-50; С3 - К50-40. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 типа КТ361Б или с любым другим буквенным индексом. Динамическая головка ВА1 - 0,5ГД-17.

Контур L1 конструктивно выполнен в виде спирали, намотанной на обод рулевого колеса проводом типа ПЭЛ 0,9-1,0. Количество витков 62 с отводом от 27 витка.

Монтаж устройства осуществлен на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, размером 35х60 мм. Один из возможных вариантов расположения элементов схемы и рисунок печатной платы показаны на рис.3.

Таким образом, реализуется возможность преобразовать параметр силы сжатия водителем рулевого колеса в функциональный электрический сигнал, а соответственно и обеспечить получение своевременной сигнализационной информации о снижении этого параметра ниже допустимого. Предложенная разработка не требует внесения каких-либо конструктивных изменений в систему управления транспортным средством, не вносит элемента факторов дискомфорта в процесс управления транспортным средством. Получение же звукового сигнала в момент недопустимого снижения силы сжатия водителем рулевого колеса позволяет своевременно предотвратить предаварийную ситуацию.

Схема испытана в реальных условиях эксплуатации автомобилей различных марок, при этом достоверно подтверждена ее практическая значимость с точки зрения предотвращения предаварийных ситуаций при наступлении стадии усталости, предсонного состояния и других неблагоприятных для безаварийной эксплуатации транспортных средств психофизиологических факторов.

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

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Микроконтроллеры Microchip PIC18F-Q41 20.11.2020 Американский производитель Microchip выпустил новую серию микроконтроллеров, построенных на базе ядра PIC. Впервые устройства линейки PIC18 получили операционный усилитель в low-pin корпусах. PIC18F-Q41 - это новая серия контроллеров, призванная повысить точность работы с аналоговым сигналом, а следовательно - и разрабатываемых на базе серии датчиков. Для выполнения этой задачи устройства оснащены операционным усилителем, 12-битным АЦП с поствычислителем (усреднение, низкочастотная фильтрация, сравнение с порогом и другие функции), двумя 8-разрядными ЦАП, двумя компараторами, формирователем опорного напряжения. Всего в семействе шесть устройств с объемом памяти 16, 32 и 64 кбайт в корпусах с 14 и 20 выводами. Одновременно с серией Q41 была выпущена серия Q40, которая отличается лишь отсутствием в составе периферии операционного усилителя. Объем памяти и типы корпусов аналогичны серии Q41. Для каждой серии была разработана собственная отладочная плата: PIC18F16Q40 Curiosity Nano Evaluation Kit, PIC18F16Q41 Curiosity Nano Evaluation Kit. Характеристики микроконтроллеров PIC18F-Q40/Q41: Частота работы до 64 MГц; До 64 кбайт Flash-памяти, до 4 кбайт SRAM, 512 байт EEPROM; 4-канальный контроллер DMA; Один операционный усилитель (только для серии Q41); 12-битный АЦП c возможностями вычисления, до 17 каналов; Два 8-битных ЦАП; Два компаратора; Три 16-битных двухканальных модуля ШИМ; Один детектор пересечения аналоговым напряжением нулевого уровня - Zero Cross Detect (ZCD); Модуль формирования опорного напряжения; Последовательные интерфейсы: 3 x UART, 2 x SPI, 1x I2C; Четыре ячейки конфигурируемой логики - Configurable Logic Cell (CLC); Возможность переназначать контакты периферии - Peripheral Pin Select (PPS); Доступность в корпусах: 14 выводов (SOIC и TSSOP) 20 выводов (PDIP, SOIC, SSOP и VQFN) Диапазон питающего напряжения от 1,8 до 5,5 В; Температурный диапазон функционирования от -40°C до 125°C.

Другие интересные новости:

▪ Технология FreeSync - во всех мониторах Samsung Ultra HD

▪ Новые устройства от Buffalo

▪ Значение массы гравитона уточнили

▪ Голографический дисплей для мобильных устройств

▪ Счастье от альтруизма недолговечно

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Дейл Брекенридж Карнеги. Знаменитые афоризмы

▪ В чем суть идейных основ средневекового христианства? Подробный ответ

▪ статья Прессовщик изделий строительной керамики. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Химическая отбелка воска. Простые рецепты и советы

▪ статья Красная или черная. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025