Signalgerät für den Zustand vor dem Schlafengehen für Fahrzeugführer. Schema, Beschreibung

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Signalgerät für den Zustand vor dem Schlafengehen für Fahrzeugführer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Bekanntermaßen werden bis zu 25–30 % der Verkehrsunfälle dadurch verursacht, dass Fahrer am Steuer einschlafen. Um den psychophysiologischen Zustand des Fahrers während der Fahrt zu beurteilen, wurden Telemetriesysteme entwickelt, die die Blinzelfrequenz seiner Augenlider überwachen, Biopotential, galvanische Hautreaktion und motorische Aktivität registrieren.

Alle oben genannten Methoden haben in der Praxis aufgrund ihrer Komplexität, hohen Kosten und der Notwendigkeit, verschiedene Sensoren auf der Haut des Fahrers zu befestigen, keine breite Anwendung gefunden.

Um diese Mängel zu beseitigen, haben wir eine grundlegend neue technische Lösung entwickelt und in der Praxis getestet, die sich durch Einfachheit, Betriebssicherheit und niedrige Kosten auszeichnet.

Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der automatischen Überwachung der Druckkraft des Lenkrads durch den Fahrer während der Fahrt.

Psychophysiologische Studien haben ergeben, dass die Anfangsstadien einer Abnahme der geistigen Aktivität (die Anfangsstadien des Einsetzens eines Vorschlafzustands) des Fahrers mit einer Abnahme der Druckkraft des Lenkrads einhergehen.

Zur kontinuierlichen Erfassung der Druckkraft des Lenkrads durch den Fahrer wurde eine Sensorvorrichtung in Form eines am Lenkrad befestigten Widerstandssensors entwickelt, der über einen elektronischen Schwellenwertgeber galvanisch mit einer akustischen und akustischen Signalisierung verbunden ist Gerät (Abb. 1), wobei 1 - Lenkrad; 2-elastische Hülle (Gummischlauch) des Sensors; 3-Graphitpulver; 4-leitende Sensorelektrodenstecker; 5-Elektronikeinheit; 6-Ton-Alarm.

Vorschlafalarm für Fahrzeugführer

Strukturell besteht der Widerstandssensor aus einem mit Graphitpulver gefüllten und mit Elektrodenstopfen ausgestatteten Gummischlauch.

Wenn der am Lenkrad befestigte Sensor zusammengedrückt wird, verringert sich sein elektrischer Widerstand aufgrund einer Verringerung des Kontaktwiderstands zwischen den Graphitfüllstoffpartikeln. Dieses Phänomen wird genutzt, um den Zustand des Fahrers zu überwachen.

Der elektrische Schaltplan der Vorschlafzustandsanzeige des Fahrers ist in Abb. 2 dargestellt.

Vorschlafalarm für Fahrzeugführer

Die Schaltung enthält einen Komparator DA1, einen Niederfrequenzgenerator basierend auf den Elementen DD1.1 und DD1.2, einen Wechselrichter basierend auf dem Element DD1.3, einen Verstärker basierend auf dem Transistor VT1 und einen elektrodynamischen Lautsprecher BA1.

Das elektrische Ausgangssignal des Sensors R1 wird dem invertierenden Eingang des Komparators DA1 zugeführt, wo es mit der Referenzspannung verglichen wird, die vom Widerstand R4 abgenommen und dem nichtinvertierenden Eingang DA1 zugeführt wird.

Wird die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Komparators größer als am invertierenden Eingang, dann liegt am Ausgang des Komparators DA1, der zur Speisung des Tonfrequenzgenerators (DD1.1 und DD1.2) dient, keine Spannung mehr an ). Wenn der Griff des Fahrers am Lenkrad des Fahrzeugs seinen minimal zulässigen Wert erreicht, wird die Spannung am nichtinvertierenden Eingang niedriger als am invertierenden Eingang und die Versorgungsspannung wird dem Tonfrequenzgenerator zugeführt.

Das vom Tonfrequenzgenerator entnommene Signal wird vom Transistor VT1 verstärkt und dem Lautsprecher BA1 zugeführt.

Der Schwellenwert für den akustischen Alarm wird über den Widerstand R4 und die Lautstärke des Alarms über den Widerstand R5 eingestellt.

Zur Herstellung des Gerätes können Sie Festwiderstände vom Typ MLT-0,125 W verwenden; Variable R4 - SP33-48; und die Abstimmung R6 ist SP3-22. Oxidkondensator C3 Typ K5040; C1, C2 – K10-23. Transistor VT1KT315G oder mit einem anderen Buchstabenindex. Elektrodynamischer Diffusorlautsprecher VA10,5-GD-17 oder ein ähnlicher.

Das Gerät ist auf einer Platte aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1...1,5 mm und den Abmessungen 32x55 mm montiert. Eine der möglichen Optionen für die Anordnung von Schaltungselementen und damit für die Gestaltung der Leiterplatte ist in Abb. 3 dargestellt.

Vorschlafalarm für Fahrzeugführer

Daher wird jede unzulässige Entspannung, die mit einer Verringerung der Kontaktkraft zwischen den Fingern des Fahrers und dem Lenkradsystem einhergeht, von einem entsprechenden Alarm begleitet. Dies stellt die Implementierung eines Modus der kontinuierlichen Überwachung eines physiologischen Parameters sicher, der ein potenzieller auslösender Faktor in Situationen vor einem Notfall ist.

Die vorgeschlagene Entwicklung schneidet im Vergleich zu bekannten Analoga hinsichtlich der Funktionsparameter und technischen Vorteile gut ab, insbesondere hinsichtlich der Möglichkeit ihrer praktischen Verwendung, ohne dass dem natürlichen Algorithmus der Fahrersteuerung eines Fahrzeugs irgendwelche Unannehmlichkeiten technischer, psychologischer, ergonomischer und ästhetischer Art entstehen .

Die Einfachheit der konstruktiven Lösung der Entwicklung und die allgemeine Verfügbarkeit ihrer Reproduktion schaffen unserer Meinung nach echte Voraussetzungen für ihre flächendeckende Umsetzung im Rahmen der Umsetzung von Programmen zur Reduzierung von Verkehrsunfällen.

Autoren: R.V.Golovakha, D.I.Levinzon, G.A.Chausovsky

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