Dispositivo di segnalazione della condizione di pre-sonno per i conducenti di veicoli. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Come è noto, fino al 25-30% degli incidenti nei trasporti sono causati dall'addormentamento del conducente al volante. Per valutare lo stato psicofisiologico del conducente durante la guida, sono stati sviluppati sistemi telemetrici per monitorare la frequenza di ammiccamento delle sue palpebre, registrare il biopotenziale, la risposta galvanica della pelle e l'attività motoria.

Tutti i metodi di cui sopra non hanno trovato ampia applicazione nella pratica a causa della loro complessità, dei costi elevati e della necessità di fissare vari sensori sulla pelle del conducente.

Per eliminare queste carenze, abbiamo sviluppato e testato nella pratica una soluzione tecnica fondamentalmente nuova, caratterizzata da semplicità, affidabilità operativa e basso costo.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sul monitoraggio automatico della forza di compressione del volante da parte del conducente durante la guida del veicolo.

Studi psicofisiologici hanno stabilito che le fasi iniziali di una diminuzione dell'attività mentale (le fasi iniziali dell'inizio dello stato pre-sonno) del conducente sono accompagnate da una diminuzione della forza di compressione del volante.

Per la registrazione continua della forza di compressione del volante da parte del conducente è stato sviluppato un dispositivo sensore, realizzato sotto forma di sensore resistivo fissato sul volante, collegato galvanicamente tramite un regolatore elettronico di soglia con segnalazione acustica e sonora dispositivo (Fig. 1), dove 1 - volante; 2-guscio elastico (tubo di gomma) del sensore; 3-polvere di grafite; Spine per elettrodi sensore a 4 conduttori; 5 unità elettroniche; Allarme a 6 suoni.

Strutturalmente, il sensore resistivo è realizzato sotto forma di un tubo di gomma riempito con polvere di grafite e dotato di elettrodi.

Quando il sensore fissato al volante viene compresso, la sua resistenza elettrica diminuisce a causa della diminuzione della resistenza di contatto tra le particelle di grafite riempitiva. Questo fenomeno viene utilizzato per monitorare le condizioni del conducente.

Lo schema elettrico dell'indicatore dello stato di pre-sonno del conducente è mostrato in Fig. 2.

Il circuito contiene un comparatore DA1, un generatore a bassa frequenza basato sugli elementi DD1.1 e DD1.2, un inverter basato sull'elemento DD1.3, un amplificatore basato sul transistor VT1 e un altoparlante elettrodinamico BA1.

Il segnale elettrico in uscita del sensore R1 viene fornito all'ingresso invertente del comparatore DA1, dove viene confrontato con la tensione di riferimento prelevata dal resistore R4 e fornita all'ingresso non invertente DA1.

Se la tensione sull'ingresso non invertente del comparatore diventa maggiore di quella sull'ingresso invertente, non c'è tensione sull'uscita del comparatore DA1, che viene utilizzato per alimentare il generatore di frequenza audio (DD1.1 e DD1.2 ). Quando la presa del conducente sul volante dell'auto raggiunge il valore minimo consentito, la tensione sull'ingresso non invertente diventa inferiore rispetto all'ingresso invertente e la tensione di alimentazione viene fornita al generatore di frequenza audio.

Il segnale prelevato dal generatore di frequenza audio viene amplificato dal transistor VT1 e inviato all'altoparlante BA1.

La soglia dell'allarme sonoro è impostata dal resistore R4 e il volume del suono dal resistore R5.

Per realizzare il dispositivo è possibile utilizzare resistori fissi del tipo MLT-0,125 W; variabile R4 - SP33-48; e l'accordatura R6 è SP3-22. Condensatore all'ossido C3 tipo K5040; C1, C2 - K10-23. Transistor VT1KT315G o con qualsiasi altro indice di lettere. Altoparlante diffusore elettrodinamico VA10,5-GD-17 o qualsiasi altro simile.

Il dispositivo è montato su una scheda realizzata in laminato di fibra di vetro su un lato con uno spessore di 1...1,5 mm, dimensioni 32x55 mm. Una delle possibili opzioni per la disposizione degli elementi circuitali e, di conseguenza, il design del circuito stampato è mostrata in Fig.3.

Pertanto, qualsiasi rilassamento inaccettabile, accompagnato da una diminuzione della forza di contatto delle dita del conducente sul sistema del volante, sarà accompagnato da un allarme corrispondente. Ciò garantisce l'attuazione di una modalità di monitoraggio continuo di un parametro fisiologico, che costituisce un potenziale fattore scatenante in situazioni di pre-emergenza.

Lo sviluppo proposto si confronta favorevolmente con analoghi noti in termini di parametri funzionali e vantaggi tecnici, in particolare, la possibilità del suo utilizzo pratico senza introdurre alcun inconveniente di natura tecnica, psicologica, ergonomica ed estetica nel naturale algoritmo di controllo del conducente di qualsiasi veicolo .

A nostro avviso, la semplicità della soluzione progettuale dello sviluppo e la disponibilità generale della sua riproduzione creano prerequisiti reali per la sua implementazione diffusa nell'ambito dell'attuazione di programmi per ridurre gli incidenti nei trasporti.

Autori: R.V.Golovakha, DILevinzon, G.A.Chausovsky

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