Пристрій для контролю за рівнем активності водія в керуванні механічним транспортним засобом

Пристрій для контролю за рівнем активності водія в керуванні механічним транспортним засобом, що містить електронний блок і засоби реагування та попередження, який відрізняється тим, що додатково введені датчики тиску, які вмонтовані в м'які чохли, що розміщуються на ободі та спицях рульового колеса, а електронний блок складається з блока збору і передачі інформації і мікроконтролера, причому входи блока збору і передачі інформації з'єднані з датчиками тиску, а виходи цього блока з'єднані з входами мікроконтролера, виходи останнього з'єднані з засобами попередження і реагування Винахід відноситься до засобів, призначених для підвищення безпеки під час водіння механічних транспортних засобів і може використовуватися разом з іншими технічними засобами для попередження дорожньо-транспортних пригод і підвищення загального рівня безпеки руху Пристрій за цим винаходом може бути змонтований у будьяких автомобілях, що були виготовлені раніше, або в нових і тих, які ще тільки проектуються Відомий "Пристрій для попередження засипання водія транспортного засобу", патент Російської Федерації №2023601, опублікований 1994 11 ЗО Вказаний пристрій представляє собою складний електромеханізм, суть дії якого зводиться до того, що під лівою ногою водія розміщують спеціальну платформу, яка починає вібрувати при засипанні водія Пристрій є досить складним для практичного застосування в сучасних автомобілях і крім того він є лише виконавчим механізмом для пробудження водія, оскільки він не має властивостей контролювати стан водія Також відомий "Пристрій для попередження засипання водія транспортного засобу під час руху", патент Російської Федерації №2034724, опублікований 1995 05 10 Цей пристрій представляє собою електрооптичну систему, яка утворює датчик визначення положення голови водія і у випадку відхилення положення голови характерного для засипання водія подається ВІДПОВІДНИЙ сигнал для пробудження Зазначений пристрій також є складним в практичному застосуванні і потребує клопіткого настроювання під конкретного водія З відомих пристроїв найбільш близькими за технічною сутністю є "Пристрій для попередження про небезпеку водія механічного транспортного засобу", патент Російської Федерації №94024580, опублікований 1996 08 27 Робота пристрою грунтується на реєстрації частоти серцевих скорочень, а при зниженні останніх до певної межі в головний телефон вмикається різкий звуковий сигнал А також "Пристрій для попередження про небезпеку водія механічного транспортного засобу при втраті ним активності внаслідок, наприклад, засинання", патент Російської Федерації №2111133, опублікований 1998 05 20 Робота цього пристрою також базується на реєстрації частоти пульсації серця і передбачає подачу попереджувального сигналу в головний телефон у випадку зниження частоти пульсу нижче певного рівня Розглянутий прототип, як і запропонований пристрій має електронний блок і з'єднаний з ним датчик, однак, йому притаманний суттєвий недолік, який пов'язаний з необхідністю прикріплювати до тіла водія датчик, що з'єднаний кабелем з електронним блоком, крім того, цей пристрій не може контролювати рівень уваги водія до процесу управління транспортним засобом в цілому ю Запропонований пристрій призначений для попередження водія про зниження його активності в керуванні механічним транспортним засобом, що може спостерігатися, наприклад, при поринанні водія в сонливий стан, або при недбалому керуванні, чи занадто довготривалому користуванні мобільним телефоном, та інше ю (О CO 43615 В основу винаходу поставлено задачу - розробки пристрою для контролю за рівнем активності водія в керуванні механічним транспортним засобом, в якому за рахунок додаткового введення датчиків тиску, блока збору і передачі інформації, мікроконтролера і зв'язків між ними досягається завчасне визначення зниження рівня уваги водія в управлінні механічним транспортним засобом Поставлена задача досягається тим, що в пристрій, який містить електронний блок і засоби реагування та попередження додатково введенні датчики тиску, які вмонтовані в м'які чохли, що розміщуються на ободі та спицях рульового колеса, а електронний блок складається з блока збору і передачі інформації і мікроконтролера, причому входи блока збору і передачі інформації з'єднані з датчиками тиску, а виходи цього блока з'єднані з входами мікроконтролера, виходи останнього з'єднані з засобами попередження і реагування На фігурі 1 представлена структурна схема пристрою, на фігурі 2 представлений ескіз розміщення датчиків тиску і показаний напрямок дії стискувальних зусиль з боку пальців рук водія Пристрій складається з еластичних декоративних чохлів 1 (тензочутливих оболонок) в які вмонтовані датчики тиску 2 і які одягаються на обід і спиці рульового колеса, або на ІНШІ органи управління транспортного засобу, електронного блоку 3, який складається з блока збору і передачі інформації 4, мікроконтролерного пристрою 5, та пристроїв попередження і реагування 6, призначених для підвищення концентрації водія на управлінні автомобілем (попередження ВІДПОВІДНИМ голосовим, різким звуковим, світловим, механічним, або іншим видом сигналів), а якщо останнє не спостерігається, то для безпечної зупинки автомобіля пристрій повинен вимкнути двигун і ввімкнути термінове гальмування Постійний контроль за рівнем свідомої керованості автомобіля водієм в даному пристрої здійснюється шляхом аналізу стискувальних напружень рук водія на ободі і спицях рульового колеса, що фіксуються датчиками тиску 2 і часових інтервалів між змінами цих напружень, та іншими рухами рук водія на рульовому колесі, або на інших органах управління, це дозволяє забезпечувати завчасне визначення зниження рівня уваги водія в управлінні автомобілем, що може виникати, наприклад, при засинанні водія, або при його раптовому захворюванні та інше У випадку визначення зазначеної ситуації пристрій повинен ініціювати подачу ВІДПОВІДНИХ звукових та світлових сигналів, а якщо останні не викликають відповідної реакції водія, то пристрій повинен вимкнути двигун і ввімкнути термінове гальмування, виконання вказаних функцій здійснюється блоком 6 Завдяки застосуванню спеціального програмного забезпечення мікроконтролера 5 пристрій отримує суттєво нові технічні властивості, суть яких зводиться до того, що протягом певного часу пристрій "вивчає" особливості управління автомобілем конкретним водієм і формує відповідну базу даних на нього, причому, якщо водив кілька, то бази даних, що відображають особливості манери водіння формуються на кожного з них, а при ЗМІНІ водія необхідно просто повідомити пристроєві, яку базу даних слід використовувати Пристрій активується після початку руху автомобіля При нормальному стані СВІДОМОСТІ руки водія ніколи надовго не залишаються в одному положенні на рульовому колесі Водій здійснюючи управління навіть на прямих ділянках автострад обов'язково увесь час здійснює незначні повертання рульовим колесом в протилежні сторони, при цьому, звичайно, долоні і пальці рук створюють різні модуляції сил тиску на рульовому колесі, крім того, майже завжди води досить часто переміщують руки на ободі рульового колеса, або навіть на його спицях За певний час "навчання" пристрій, використовуючи, наприклад, нечітку логіку, зможе чітко ідентифікувати стиль управління водія в МІСТІ, на трасі і т д і тому, в випадку, якщо поточний режим управління з певних причин почне відрізнятися від звичайного, або, якщо ще тільки виникне тенденція до зростання такої невідповідності пристрій повинен ВІДПОВІДНО реагувати Окрім уже розглянутих ознак існує можливість ідентифікації розслаблення водія, а отже зниження рівня контрольованості руху механічного транспортного засобу з боку водія, у тому випадку, якщо сила стискувань пальців з внутрішнього боку рульового колеса, або його спиць почне повільно зменшуватися, це явище розслаблення м'язів Є вірною ознакою початку дрімотного стану людини Також слід відзначити, що пристрій допомагатиме ВОДІЄВІ формувати правильний стиль керування і дозволяє вчасно попередити можливі дорожні пригоди, які часто виникають через недбалість в управлінні з боку водія, коли останній держить кермо однією рукою, а другою, наприклад, держить мобільний телефон В тому випадку, якщо пристрій зафіксує перевищення розумного часового інтервалу в управлінні однією рукою, він повинен попередити про небезпеку такої поведінки з боку водія, а при відсутності реакції на це попередження може здійснити і більш радикальні заходи Якщо орган керування транспортним засобом має форму відмінну від рульового колеса, наприклад, важелі, то гнучка оболонка з сенсорами 1 повинна мати відповідну форму Сигнали з сенсорів 2 будуть надходити до блока збору і передачі інформації 4, у якому буде здійснюватися попередня обробка сигналів, в результаті якої на його виході буде тільки інформативний сигнал, який буде передаватися на мікроконтролер 5 Мікроконтролер 5 буде приймати інформативний сигнал і в залежності від режиму роботи "навчання" чи "контроль" буде ВІДПОВІДНО створювати базу даних, або контролювати ВІДПОВІДНІСТЬ стилю управління вже зформованій базі даних і правилам безпечного керування У випадку визначення невідповідності, або загрозливої тенденції мікроконтролер 5 видаватиме ВІДПОВІДНІ сигнали на засоби попередження і реагування 6 Пристрій працює таким чином В залежності від положення рук водія на ободі або спицях рульового колеса на які одягнутий чохол 1 і сили стискування долонями і пальцями рук елементів рульового колеса сигнали з тензодатчиків 2 розміщених в оболонці будуть поступати до блока збору і передачі інформації З В цьому блоку відбувається виділення сигналів лише тих датчиків, які зна 43615 ходяться безпосередньо під руками водія, причому ці сигнали будуть пропорційні силі тиску на датчики з боку рук водія Виділені таким чином сигнали будуть поступати до м ікро контролера 5 Мікроконтролер 5, як програмно-технічний засіб, працює ВІДПОВІДНО до алгоритму програмного забезпечення Для вирішення задач даного пристрою доцільно використовувати програмне забезпечення на основі правил нечіткого логічного виводу типу ЯКЩО А, ТО В, ІНАКШЕ С Де А відповідна комбінація значень інформативних сигналів та часових інтервалів між їхніми змінами, В - прийняте рішення, С наступна комбінація В залежності від режиму роботи, "навчання" чи "контроль" мікроконтролер 5 буде формувати базу даних, або перевіряти на ВІДПОВІДНІСТЬ поточну динаміку зміни сигналів з тензодатчиків 2 базі даних і правилам безпечного керування До правил безпечного керування відноситься управління однією рукою протягом часу, що перевищує розумний часовий інтервал необхідний, наприклад, для перемикання передачі, або, якщо, наприклад, водій недбало керує не охоплюючи обід рульового колеса кистями рук, а лише ковзаючи долонею по верхній частині поверхні руля, т , ш По особливому пристрій реагуватиме, якщо сила стискування пальцями рук водія з внутрішньої частини ободу руля почне повільно зменшуватися, це відповідає розслабленню м'язів, що характерно для засинання людини, або, якщо часові інтервали між зміною положення рук, чи порухами руля починають зростати, або взагалі припиняються, що теж відповідає зменшенню контролю з боку водія над управлінням транспортним засобом і ВІДПОВІДНО потребує реагування В залежності від ситуації і передбаченого програмою реагування мікроконтролер 5 видає сигнали на засоби попередження і реагування 6 Набір останніх може бути досить різноманітним від простих, наприклад, різких звукових чи світлових сигналів, до більш складних систем голосового попередження і аварійного гальмування І Чохол рульового З Електронний блок 4 Блок збору І передачі інформації 2 Датчики тиску ФІГ. 1 Мікроконтролер 6 Засоби попере джен. ня і реагування 43615 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03