Система контроля состояния водителя

Статистика дорожно-транспортных происшествий показывает, что причиной значительного количество аварий является физическое состояние водителя. Ряд крупных автопроизводителей активно работают над созданием различных систем контроля состояния водителя, призванных, как минимум, оповестить о наступлении опасного состояния человека и, как максимум, вмешаться в управление транспортным средством и предупредить происшествие. Работа ведется по нескольким направлениям, среди которых контроль усталости, оценка физического напряжения, определение болезненного состояния водителя.

Система контроля усталости водителя призвана обнаружить наступление усталости водителя и предупредить сон за рулем. Система предлагает сделать перерыв для отдыха путем предупреждающего звукового сигнала или сигнала на панели приборов («чашка кофе»). В настоящее время система контроля усталости водителя реализована на автомобилях Mercedes-Benz, Volvo, Lexus. Определение наступления усталости водителя осуществляется разными способами – оценкой действий водителя по управлению автомобилем, контролем характера движения автомобиля, наблюдением за лицом водителя с помощью видеокамеры.

Компания Volkswagen устанавливает на автомобили систему экстренной помощи, которая является расширением системы помощи движению по полосе. Если водитель не в состоянии управлять автомобилем (теряет сознание) система Emergency Assist принимает управление на себя и останавливает транспортное средство, а также предупреждает других участников движения об опасной ситуации.

Если водитель не использует рулевое управление в течение определенного времени, система Emergency Assist предупреждает его визуальными и звуковыми сигналами, подтормаживает автомобиль. При отсутствии реакции со стороны водителя система определяет, что он не в состоянии управлять автомобилем. Система помощи движению по полосе обеспечивает движение автомобиля в пределах занятой полосы, а адаптивный круиз-контроль предотвращает наезд на впереди идущий автомобиль. Для предупреждения других водителей включается аварийная сигнализация, автомобиль начинает двигаться змейкой в пределах полосы движения и в завершении останавливается.

Другим направлением развития систем контроля является оснащение транспортных средств биометрическими датчиками, с помощью которых можно следить за важными для здоровья показателями (пульс, частота дыхания, проводимость кожи и др.). Данные разработки являются перспективными и должны появиться на серийных автомобилях в самое ближайшее время.

Ближе всех к решению задачи находится компания Ford, которая предлагает систему оценки нагрузки водителя, призванную уменьшить рассеянность и чрезмерное напряжение. Физическое напряжение водителя оценивается путем обработки множества параметров:

• движения транспортного средства (скорость, продольное и поперечное ускорение, скорость рыскания);
• действий водителя (угол поворота рулевого колеса, положение педалей акселератора и тормоза);
• дорожный условий (плотность движения, характер дорожного покрытия);
• биометрических показателей (сердечный ритм, частота дыхания, температура кожи).

Если нагрузка на водителя достаточно высока, то система принимает меры для снижения напряжения, в том числе автоматически запускается функция блокирования мобильного телефона от входящих звонков (функция «не беспокоить»).

В работе системы оценки нагрузки водителя используются следующие биометрические датчики:

• пьезоэлектрический датчик в ремне безопасности для мониторинга частоты дыхания;
• проводящие накладки на ободе рулевого колеса для измерения пульса;
• инфракрасные датчики на ободе рулевого колеса для измерения температуры ладоней;
• инфракрасный датчик за рулевым колесом, контролирующий температуру лица.

Компания Jaguar Land Rover предлагает контролировать состояние водителя с помощью биометрических датчиков, встроенных в водительское сиденье. В системе Driver Wellness Monitoring используются датчики частоты дыхания и пульса. Если система определяет серьезные проблемы со здоровьем или излишнее возбуждение водителя, то принимаются меры для обеспечения безопасности движения. При стрессе регулируются внутреннее освежение, аудиосистема и климатическая установка. При наступлении внезапной и тяжелой болезни производится вызов экстренной помощи, а автомобиль автоматически останавливается.

В 2016 году компания Audi представила проект FitDriver под девизом «Моя Audi заботится обо мне». Жизненно важные параметры водителя, такие как пульс и температура, контролируются с помощью носимых устройств (тренировочный браслет или SmartWatch). Эти данные дополняются информацией о стиле вождения, частоте дыхания, погодных и дорожных условиях, представляемой различными автомобильными датчиками. В совокупности полученные данные позволяют определить текущее состояние водителя, в том числе повышенную усталость или стресс.

В результате всесторонней оценки физического состояния задействуются различные системы автомобиля для отдыха, восстановления и защиты водителя: массаж сидений, беззвучный режим телефона, климат-контроль, адаптивная информационно-развлекательная система, адаптивное внутреннее освещение. В перспективе Audi планирует задействовать системы активной безопасности.

Компания Ferrari запатентовала технологию, которая оценивает уровень напряжения водителя по изменению мозговых волн. Мозговая биоэлектрическая активность измеряется с помощью беспроводных датчиков, встроенных в подголовник водительского сиденья. В зависимости от состояния водителя производится уменьшение подачи топлива в двигатель и автоматическая стабилизация автомобиля.

В этом направлении ведет работу и Jaguar Land Rover. Система Mind Sense определяет, когда водитель отвлекается или засыпает во время движения по мозговой активности. Установлено, мозг человека генерирует несколько мозговых импульсов различной частоты. Постоянно измеряя импульсы, можно оценить, насколько сосредоточен водитель (замешкался, задремал или отвлекся).

Мониторинг мозговых волн производится с помощью датчиков, встроенных в рулевое колесо. Если активность головного мозга указывает на сонливость или плохую концентрацию водителя, то рулевое колесо или педаль акселератора начинают вибрировать, привлекая внимание к вождению. Если реакции со стороны водителя не последовало, подаются визуальный и звуковой сигнал.

Другая область использования биометрических датчиков связана с контролем физического состояния пожилых водителей, а также водителей с хроническими заболеваниями. В этом направлении работает сразу насколько автомобильных компаний.

Все тот же Ford предлагает контролировать состояние возрастных водителей с помощью датчиков сердечного ритма, встроенных в сиденье. В основу положена технология электрокардиограммы, которая осуществляет мониторинг сердечных электрических импульсов и своевременно определяет нарушения (например, сердечный приступ), а также симптомы других заболеваний (например, повышенное давление).

Компания Toyota для контроля жизненно важных показателей использует датчики на ободе рулевого колеса: электроды для мониторинга сердечного ритма и оптические датчики для оценки проводимости ладоней. Система контроля состояния водителя связана с системой экстренного торможения, что позволяет остановить автомобиль в случае сердечного приступа, а также с навигационной системой, которая автоматически прокладывает маршрут до ближайшего лечебного заведения. Система позволяет определить наступление сердечного приступа уже на ранних стадиях и тем самым предупредить аварию.

Компания BMW работает над технологией предупреждения водителей, больных диабетом, о повышении уровня сахара в крови. Устройство для измерения уровня сахара в крови подключено к смартфону, который в свою очередь соединен через Bluetooth с мультимедийной системой автомобиля. На экран системы выводится информация, предупреждающая водителя об опасности потери сознания из-за повышенного уровня сахара в крови. В перспективе измеряемые параметры будут автоматически передаваться лечащему врачу водителя.

Материалы: http://systemsauto.ru/active/monitoring-condition-driver.html

В современном мире человеко-машинных систем резко возрастает психофизиологическая нагрузка на составляющую этой системы – человека-оператора. Одним из самых опасных факторов «отказов» нормативной работы такой системы является дремота (засыпание) оператора. В системах водитель - транспортное средство, по оценкам экспертов ЕС, 30% аварий со смертельным исходом случается по причине засыпания водителя за рулем. Увеличивается количество исследований, посвященных проблеме создания систем контроля состояния оператора, однако наибольшую сложность представляет выбор эффективных критериев, которые позволили бы максимально точно и оперативно определять момент перехода от бодрствования ко сну. Итак, стоит задача обнаружения состояния утомления водителя, которое может привести к засыпанию за рулем и, как следствие, к ДТП.

Утомление — временное снижение работоспособности, вызванное длительной или интенсивной работой. Существует три вида утомления: физическое, умственное и эмоциональное. У водителя они чаще всего возникают одновременно, так он сочетает физический труд с умственной деятельностью и большим эмоциональным напряжением. Степень утомления зависит от продолжительности работы. Чем больше рабочий день водителя, тем более выражено утомление, более вероятны ошибки. Причины утомления - избыточность или недостаточность информационной нагрузки, сложная или слишком однообразная дорожная обстановка. Опасные для водителя состояния, приводящие к утомлению - стресс и монотония. Для предотвращения дремоты (засыпания) водителя необходимо обнаружить функциональное состояние, ему предшествующее – сонливость. Общий алгоритм работы систем контроля бодрствования заключается в получении данных об определенном показателе, их обработке и активации системы тревоги в случае, когда уровень бодрствования падает ниже критического.

Существующие системы контроля бодрствования водителей делятся на 2 группы: с использованием физиологических и нефизиологических методик. К нефизиологическим методикам относятся: контроль стиля вождения (угловая скорость поворота руля, стандартное отклонение от траектории), контроль внешнего поведения человека (частота моргания, угол наклона головы, PERCLOSE – отношение в % части интервала времени, в течение которого глаза закрыты на 80 и более %, ко всему интервалу), определение времени реакции на стимул. Физиологические методики базируются на анализе электрофизиологических показателей (ЭКГ, ЭЭГ, ЭДА).

Наиболее точными и эффективными считаются физиологические методики, также существуют интегрированные методики (определяются несколько разнохарактерных показателей). Среди физиологических показателей наиболее удобным для снятия в условиях вождения является ЭКГ.

Актуальной является задача мониторинга состояния водителя по ЧСС, т.к. метод регистрации ЧСС – наиболее простой и быстрый (по максимумам сигнала ЭКГ). Установлено, что при засыпании наблюдаются признаки брадикардии (ЧСС 2 - человек сильно мобилизован.

Стресс-индекс (индекс напряжения Баевского, ИН) характеризует активность механизмов симпатической регуляции, состояние центрального контура регуляции. Активация центрального контура, усиление симпатической регуляции во время психических или физических нагрузок проявляется стабилизацией ритма, уменьшением разброса длительностей кардиоинтервалов, увеличением количества однотипных по длительности интервалов (рост АМо). В норме ИН 50-150у.е., 150 – состояние стресса.

Было проведено исследование изменения трех показателей ЭКГ (ЧСС, LF/HF, ИН) во времени. В качестве источника данных была выбрана запись холтеровского мониторирования с нормальным синусовым ритмом с сайта www.physionet.org, значения показателей вычислялись с помощью программ Cygwin с установленным пакетом функций WaveForm DataBase Toolbox, Kubios HRV и Matlab. Результаты показали, что во время активного бодрствования ЧСС находится в пределах нормы, во время засыпания ниже 60 (около 58 для выбранной ЭКГ), при бодрствовании LF/HF принимает значения от 1,5 и выше, от 2 до 5, в состоянии пониженной активности опускается ниже 1,5, ИН также соответствует известным критериям.

На кафедре РТС КНИТУ-КАИ им. А.Н.Туполева разработаны портативное устройство оперативного съема одного отведения ЭКГ и система передачи полученных данных на удаленный сервер по GPRS-каналу. Портативный прибор состоит из следующих блоков: блок съема ЭКС, блок первичной обработки сигнала, блок передачи. Для съема ЭКС наиболее удобно применять бесконтактные емкостные электроды, не мешающие водителю и позволяющие получать качественный биоэлектрический сигнал на расстоянии 20-30 см от поверхности тела. На сервере осуществляется итоговая обработка данных, получение показателей, принятие решения о состоянии водителя и выдача ответного сигнала портативному устройству, которое активизирует систему тревоги (при обнаружении состояния сонливости или стресса).

Использование в системе сервера позволяет оперативно обрабатывать большой объем данных и получать необходимые показатели, что достаточно трудно реализовать отдельно в портативном устройстве, находящемся в салоне транспортного средства.

1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных кардиографических систем (часть

1) / Баевский Р. М. [и др.] // Вестник аритмологии.- 2002.- №24.- C. 65

2. Кирюхин А.В. Система для предупреждения водителя об опасном движении транспортного средства. Материалы Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии - 2013». Саратов: ООО «Издательство Научная книга», 2013. С.497-503.

3. Щербакова Т.Ф., Седов С.С., Хомяков А.В. Анализатор аритмий в системе связи пациента с лечебным центром. Физика и технические приложения волновых процессов: Тезисы докладов. VI Международная научно-техническая конференция. Казань, 2007. с.355

Материалы: http://izron.ru/articles/aktualnye-problemy-i-dostizheniya-v-meditsine-sbornik-nauchnykh-trudov-po-itogam-mezhdunarodnoy-nauch/sektsiya-21-meditsina-truda-spetsialnost-14-02-04/sistema-analiza-fiziologicheskogo-sostoyaniya-voditeley-transportnykh-sredstv/

Техническое решение относится к средствам обеспечения безопасности работы транспортных средств, и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния водителя транспортных средств.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение действенного контроля за состоянием водителя и расширение путей воздействия на засыпающего водителя.

Поставленные задачи решаются тем, что в устройство контроля состояния водителя, состоящее из датчика наклона головы водителя, элемента питания и звукового сигнализатора, дополнительно введен инфракрасный излучатель, который объединен с датчиком наклона головы водителя и элементом питания в единый корпус с образованием блока формирования сигнала тревоги, который устанавливается на голове водителя и выполнен с возможностью поворота в продольной плоскости тела водителя вокруг горизонтальной оси. Сигнал от инфракрасного излучателя поступает на блок приема и обработки сигнала, работающий от бортовой сети автомобиля и связанный с указателем скорости, снабженный приемником сигнала, датчиком установившегося режима движения, таймером и исполнительными реле, одно из которых включает световую и звуковую сигнализации, другое - выключает зажигание двигателя или подачу топлива.

Корпус блока формирования сигнала крепится, например, в налобной части пластикового оголовья, представляющего собой обруч с гигиенической прокладкой, выполненный с возможностью регулировки диаметра под размер головы, либо на изогнутой перемычке пластикового оголовья, соединяющей лобную и затылочную части, с возможностью перемещения по ней вперед-назад, либо на ушной раковине водителя.

Техническое решение относится к средствам обеспечения безопасности работы транспортных средств, и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния водителя транспортных средств.

В настоящее время примерно 20% дорожно-транспортных происшествий происходит по причине погружения водителя в кратковременное состояние сна.

Причина кроется в сочетании монотонной езды и комфорта при однообразии внешних раздражителей. При продолжительной езде в таких условиях наступает расслабленное состояние организма водителя и периодические неконтролируемые закрывание глаз и наклон головы, что является верным признаком засыпания. При движении с большой скоростью в этот промежуток времени автомобиль может выехать либо на полосу встречного движения, либо съехать в кювет.

Поэтому, важное значение приобретает оснащение автомобиля устройством, предотвращающим возникновение аварий по причине погружения водителя в состояние сна.

Из уровня техники известен ряд таких устройств. Так, производственное объединение МАЗ в Республике Беларусь серийно выпускает такое устройство для водителей автопоездов, в котором имеется датчик, встроенный в наручные электронные часы, измеряющий электрическое сопротивление кожного покрова водителя и передающий результаты измерения на расстояние до 10 м. Блок контроля с приемной антенной монтируется в кабине. При снижении уровня бодрствования в кабине раздается громкий писк. Если водитель не отключил сигнал в течение 10 сек,

система включает аварийную сигнализацию и за счет торможения двигателем гасит скорость. Одновременно, чтобы уменьшить риск опрокидывания, срабатывает пневмоподвеска тягача и полуприцепа (автопоезд как бы «приседает»). После его остановки двигатель автоматически останавливается, (www2.zr.ru/zrmagazine/zr0199/6.htm)

Основной недостаток такого устройства состоит в том, что водитель должен периодически нажимать кнопку выключения звукового сигнала, как в обычном устройстве контроля бдительности оператора.

Фирмой Peugeot во Франции разрабатывается устройство для контроля за состоянием водителя, в основе которого имеется датчик, регистрирующий время закрытия глаз при мигании. Если время, в течение которого глаза закрыты, превышает 200-300 миллисекунд, то срабатывает аварийная световая и звуковая сигнализация, (http://daily.sec.ru/dailypblshow.Cfm?rid)

Устройство для предотвращения засыпания водителя за рулем, разработанное на Тайване, представляет собой датчик, висящий на ушной раковине водителя и регистрирующий наклон головы водителя, как параметр засыпания. Если наклон головы превышает некоторый предел, то срабатывает звуковой сигнал тревоги. Прибор не реагирует на наклон головы назад и повороты в стороны. Угол срабатывания выбирается самим водителем. Звуковое давление 65 Дб. (http://www.a-el.ru/avtovelo.htm)

Недостаток этого устройства в том, что оно не информирует других участников движения о неадекватном поведении водителя и не дает сигнала на остановку транспортного средства.

Известно устройство для предотвращения сна (РФ, RU, 2275857, А61В 5/18), включающее датчик, фиксируемый на мочке уха водителя и регистрирующий прозрачность крови водителя в зависимости от количества растворенного в ней кислорода путем ее сквозного просвечивания источником инфракрасного излучения. В состоянии, предшествующем засыпанию, прозрачность крови меняется, и включается блок оповещения.

Основными недостатками этого устройства являются сложность и необходимость настройки под каждого конкретного человека путем его тестирования на засыпание.

Известно устройство для предупреждения об опасности водителя механического транспортного средства при потере им активности вследствие, например, засыпания (РФ, RU, 2111133, В60К 28/06).

Основу устройства составляет датчик, закрепляемый клипсой на мочке уха водителя и регистрирующий частоту пульса. При опасном снижении частоты пульса включается резкий звуковой сигнал.

Недостатком данной системы является отсутствие активного воздействия на транспортное средство, когда, даже при полной остановке сердца при внезапной смерти водителя, звуковой сигнал будет подаваться, а транспортное средство будет продолжать движение.

Известна телеметрическая система контроля бодрствования водителя транспортного средства (РФ, RU, 2200095, В60К 28/06), основанная на измерении кожно-гальванической реакции водителя. Система содержит электроды и входное устройство в виде единого блока телеметрического датчика, с креплением его на запястье или на пальце водителя. При снижении уровня бодрствования датчик регистрирует изменение кожно-гальванической реакции водителя и подается звуковой сигнал, который требует от водителя нажатия кнопки подтверждения бодрствования. Если такого сигнала нет, включается блок управляющих воздействий на подачу световой и звуковой сигнализации, отключение впрыска топлива, а на железнодорожном транспорте - на включение аварийного торможения.

К недостаткам этой системы можно отнести сложность ее устройства и возможность появления ошибок в работе блоков при проведении самотестирования, когда водитель должен принять решение об отключении системы или продолжении ее работы.

Известно устройство для предупреждения от засыпания водителя транспортного средства (RU, з. 2005122421, G08B 21/06), содержащее корпус

с размещенными в нем источником питания, генератором звукового сигнала, датчиком угла наклона.

Наиболее близким по технической сущности в части активного воздействия на транспортное средство к предлагаемому является «Устройство для предотвращения засыпания водителя «Спасение жизни» (РФ, 60446, U1, B60K 28/02), содержащее блок датчиков подачи световых, звуковых сигналов и датчик блокировки двигателя и формирователь сигналов остановки транспортного средства путем блокировки двигателя транспортного средства.

Общими недостатками рассмотренных выше патентованных устройств являются:

- во-первых, то, что фиксируемые физиологические параметры организма водителя в момент засыпания могут не настолько резко измениться, чтобы вызвать срабатывание устройства на подачу акустического и светового сигналов;

- во-вторых, все эти устройства достаточно сложны, что снижает их надежность;

- в-третьих, все без исключения устройства не учитывают режима движения автомобиля.

Анализ процесса движения автомобиля показывает, что в нем можно выделить как минимум два основных режима:

первый - когда автомобиль активно маневрирует, изменяя скорость и направление движения, например в условиях движения по улицам города или населенного пункта. Внешние раздражители, действующие на водителя при этом, а также необходимость активного манипулирования рулевым колесом и рычагами управления автомобилем, практически исключают возможность засыпания. Не берем в расчет случай крайнего переутомления водителя;

второй режим движения можно характеризовать как установившийся, или загородный. При этом автомобиль движется с более высокой скоростью

на одной из высших передач, водитель находится в одной позе, минимально манипулирует органами управления автомобилем, внешние раздражители однообразны и монотонны (шум двигателя, однообразный пейзаж, музыка в салоне, постоянная и комфортная температура в салоне). Все эти факторы негативным образом сказываются на состоянии водителя и, действуя в течение некоторого времени, способны вызвать непроизвольное погружение в состояние засыпания.

В связи с тем, что существующими правилами дорожного движения для водителя не устанавливается верхний возрастной предел, существует вероятность возникновения на основе переутомления обострении болезней сердечно-сосудистой и нервной системы водителя, в результате которых он может неадекватно оценивать ситуацию, потерять сознание, и даже умереть во время движения, что создает опасные предпосылки тяжелых ДТП, если автомобиль вовремя не остановлен.

Исходя из этого возможно сформулировать требования к разрабатываемым устройствам для контроля состояния водителей транспортных средств:

1. Устройство должно быть относительно недорогим и не требовать индивидуального тестирования водителя на засыпание, а только простейшей подгонки по антропометрическим данным.

2. В качестве регистрируемого параметра засыпания или иного состояния неадекватного поведения водителя должен использоваться быстро меняющийся при переходе от бодрого состояния в состояние засыпания показатель (например, продолжительность закрытия глаз при мигании, частота мигания или угол наклона головы водителя).

3. Устройство должно иметь два уровня активизации. При регистрации датчиком изменения принятого параметра засыпания должны включаться сигналы предупреждения первого уровня для водителя (звуковая и световая в кабине водителя), а также подача

предупредительных сигналов другим участникам движения (наружная аварийная сигнализация).

Второй уровень активизации должен срабатывать, если водитель не отреагировал на сигналы первого уровня, при этом должны быть приняты меры к принудительной остановке автомобиля.

4. Устройство должно быть оснащено датчиком установившегося режима движения, и включение его должно происходить при изменении регистрируемого параметра засыпания только при «загородном» режиме движения, для чего оно должно отслеживать скорость движения автомобиля в реальном времени.

5. Для эффективного и гарантированного пробуждения водителя характер звукового сигнала наряду с нормируемым уровнем звукового давления должен воздействовать на подсознание и ассоциироваться у водителя с чувством опасности.

6. В дополнение к световым и акустическим сигналам в случае внезапной смерти водителя во время движения, а также если водитель по какой-либо причине не отреагировал на сигналы первого уровня, устройство должно после подачи сигналов с некоторым замедлением отключать зажигание двигателя автомобиля или прекращать подачу топлива.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение действенного контроля за состоянием водителя и расширение путей воздействия на засыпающего водителя.

Поставленные задачи решаются тем, что в устройство контроля состояния водителя, состоящее из датчика наклона головы водителя, элемента питания и звукового сигнализатора, дополнительно введен инфракрасный излучатель, который объединен с датчиком наклона головы водителя и элементом питания в единый корпус с образованием блока формирования сигнала тревоги, который устанавливается на голове водителя и выполнен с возможностью поворота в продольной плоскости тела

водителя вокруг горизонтальной оси. Сигнал от инфракрасного излучателя поступает на блок приема и обработки сигнала, работающий от бортовой сети автомобиля и связанный с указателем скорости, снабженный приемником сигнала, датчиком установившегося режима движения, таймером и исполнительными реле, одно из которых включает световую и звуковую сигнализации, другое - выключает зажигание двигателя или подачу топлива.

Корпус блока формирования сигнала крепится, например, в налобной части пластикового оголовья, представляющего собой обруч с гигиенической прокладкой, выполненный с возможностью регулировки диаметра под размер головы, либо на изогнутой перемычке пластикового оголовья, соединяющей лобную и затылочную части, с возможностью перемещения по ней вперед-назад, либо на ушной раковине водителя. Для гарантированного пробуждения водителя частота и тембр звукового сигнала должны воздействовать через органы слуха на подсознание водителя и формировать в мозгу водителя быструю и однозначную реакцию на возникшую ситуацию, как на весьма опасную.

С этой целью звуковой сигнал по частоте и тембру имитирует хорошо знакомый каждому водителю звук экстренного торможения автомобиля при аварийной ситуации.

Полезная модель поясняется следующим чертежом:

Фиг.1.- Функциональная блок-схема устройства контроля состояния водителя.

На голове водителя закрепляется блок формирования сигнала тревоги 1, в корпусе которого размещен элемент питания 2, датчик угла наклона головы водителя 3, источник инфракрасного излучения 4 (далее ИК), а на передней панели автомобиля размещен блок приема и обработки ИК-сигнала 5, который связан с указателем скорости движения автомобиля и оборудован приемником ИК- сигнала 6, датчиком установившегося режима движения 7, таймером 8, исполнительными реле

9 и 11 и модулем звуковой сигнализации 12 с дублирующим световым сигналом 13. Первое исполнительное реле 9 предназначено для включения сигналов первого уровня:

- аварийной наружной сигнализации автомобиля 13;

- модуля 10 звуковой сигнализации в кабине, имитирующего звук экстренного торможения автомобиля;

- дублирующей световой сигнализации в кабине 12.

Второе исполнительное реле 11 и устройство для блокировки двигателя 14 отключает зажигание двигателя автомобиля или подачу топлива (у дизельных двигателей).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На основании индивидуальных антропометрических параметров и особенностей телосложения перед началом поездки водитель устанавливает корпус блока формирования сигнала тревоги в положение, соответствующее предельному углу наклона головы, при котором происходит включение инфракрасного излучателя и передача сигнала тревоги на блок приема сигнала. При этом проверяется подача сигналов первого и второго уровней. Затем водитель принимает позу, при которой положение головы обеспечивает максимальный контроль за дорожной обстановкой во время поездки. На стоянке и при движении автомобиля со скоростью ниже 60 км/час включение сигналов первого и второго уровней заблокировано датчиком установившегося режима движения 7.

При разгоне автомобиля и движении его со скоростью более 60 км/час в течение более двух минут включается датчик установившегося режима движения 7. При проявлении признака засыпания или иного состояния потери контроля водителем ситуации и наклоне головы водителя вперед по ходу движения, срабатывает датчик наклона головы 3 и включается инфракрасный излучатель 4, сигнал от которого принимается приемником 6, который через таймер 8 и исполнительное реле 9 включает модуль

звукового сигнала 10 с дублирующим световым сигналом 12 и наружную аварийную сигнализацию автомобиля 13. Если ИК-излучатель 4 продолжает работать, т.е. водитель не отреагировал на сигналы первого уровня, то через 3 сек таймер 8 подает сигнал второго уровня и исполнительное реле 11 через устройство блокировки двигателя 14 отключает зажигание или выключает подачу топлива, вследствие чего происходит торможение двигателем и остановка автомобиля.

Таким образом, предлагаемое устройство полностью решает поставленные задачи.

1. Устройство контроля состояния водителя, состоящее из датчика наклона головы водителя, элемента питания и звукового сигнализатора, отличающееся тем, что датчик наклона головы водителя, элемент питания и дополнительно введенный инфракрасный излучатель объединены в единый корпус и образуют блок формирования сигнала тревоги, устанавливаемый на голове водителя и выполненный с возможностью поворота в продольной плоскости тела водителя вокруг горизонтальной оси, сигнал от инфракрасного излучателя поступает на блок приема и обработки сигнала, работающий от бортовой сети автомобиля и связанный с указателем скорости, снабженный приемником сигнала, датчиком установившегося режима движения, таймером и исполнительными реле, одно из которых включает световую и звуковую сигнализации, другое выключает зажигание двигателя или подачу топлива.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус блока формирования сигнала крепится в налобной части пластикового оголовья, представляющего собой обруч с гигиенической прокладкой, выполненный с возможностью регулировки диаметра под размер головы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус блока формирования сигнала крепится на изогнутой перемычке пластикового оголовья, соединяющей лобную и затылочную части, с возможностью перемещения по ней вперед-назад.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус блока формирования сигнала крепится на ушной раковине водителя.

Материалы: http://poleznayamodel.ru/model/8/83968.html