Akustischer elektronischer Indikator für den Ermüdungsgrad des Fahrzeugführers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Es ist bekannt, dass das Einschlafen von Autofahrern beim Führen eines Fahrzeugs bis zu 25 % der Unfälle verursacht.

Aktuelle Methoden zur Überwachung des physiologischen Zustands des Fahrers basieren auf der Verwendung komplexer und teurer biotelemetrischer Geräte, die eher für wissenschaftliche Forschung geeignet sind. Von praktischem Interesse ist die Schaffung benutzerfreundlicher und öffentlich zugänglicher Mittel zur Signalisierung des physiologischen Zustands unter realen Betriebsbedingungen des Straßenverkehrs.

Zu diesem Zweck wurde ein elektronisches akustisches Signalgerät entwickelt, das für die konstruktive Reproduktion durch einen beginnenden Funkamateur zugänglich ist.

Sein Funktionsprinzip basiert auf dem von Physiologen festgestellten Phänomen einer Abnahme des Griffs des Fahrers am Lenkrad, die immer mit dem Phänomen einer Abnahme des Wachsamkeitsgrades einer Person einhergeht.

Gleichzeitig sind die Informations- und Funktionalitätsfähigkeiten der Entwicklung sehr hoch und ermöglichen eine garantierte Vermeidung von Notfallsituationen durch eine Absenkung des Wachheitsgrades des Fahrzeugführers unter die Grenznormen.

Abbildung 1 zeigt das Konstruktionsdiagramm (1 – Lenkrad; 2 – Lenkradapplikator in Form eines flachen Induktors; 3 – Schwingungsgenerator; 4 – Komparator; 5 – akustischer Alarm).

Der Sensor des Geräts besteht aus einer flachen Induktionsspule 2, die als Applikator für das Lenkrad 1 dient (die Induktionsspule wird mit Klebstoff am Lenkrad befestigt).

Die Schaltung (Abb. 2) enthält einen Generator aus dem Transistor VT1, einen Komparator, der auf dem Operationsverstärker (Operationsverstärker) DA1 implementiert ist, einen elektronischen Schalter auf dem Transistor VT2 und einen Audiofrequenzgenerator aus den Transistoren VT3 und VT4 gemäß einem asymmetrischen Multivibrator Dadurch kann die Gesamtzahl der im Geräteschaltkreis enthaltenen Teile reduziert werden.

(zum Vergrößern klicken)

Der Transistor VT1 ist im Erzeugungsmodus eingeschaltet und eine Änderung des Qualitätsfaktors der Schaltung L1 führt zu einer Änderung des Betriebsmodus dieses Transistors, was wiederum zu einer Änderung des Spannungsabfalls am Widerstand R3 führt. Diese Spannung wird dem Komparator zugeführt, wo sie mit der Referenzspannung vom Widerstand R5 verglichen und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers zugeführt wird. Wenn die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers größer wird als am invertierenden Eingang, wird der Transistor VT2 durch die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers ausgeschaltet. Wenn die Druckkraft des Fahrers auf das Lenkrad des Fahrzeugs ihren minimal zulässigen Wert erreicht, wird die Spannung am nicht invertierenden Eingang niedriger als am invertierenden Eingang, der Transistor VT2 öffnet und der Tongenerator wird mit Versorgungsspannung versorgt. Die Alarmschwelle wird durch den Widerstand R5 eingestellt.

Zur Herstellung des Gerätes können Sie Festwiderstände vom Typ MLT-0,125 W verwenden; variabel R8 Typ SP-3-22. Kondensator C1 Typ K10-23; C2 - K10-50; C3 - K50-40. Transistoren VT1, VT2 und VT3 Typ KT361B oder mit einem anderen Buchstabenindex. Dynamischer Kopf BA1 - 0,5GD-17.

Die Kontur L1 besteht strukturell aus einer Spirale, die mit einem Draht vom Typ PEL 0,9-1,0 um den Lenkradkranz gewickelt ist. Die Anzahl der Runden beträgt 62 mit einem Tipp ab der 27. Runde.

Das Gerät ist auf einer Platte aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1...1,5 mm und den Abmessungen 35x60 mm montiert. Eine der möglichen Optionen für die Anordnung von Schaltungselementen und ein Leiterplattendesign ist in Abb. 3 dargestellt.

Somit ist es möglich, den Parameter der Druckkraft des Fahrers auf das Lenkrad in ein funktionelles elektrisches Signal umzuwandeln und dementsprechend den Erhalt rechtzeitiger Signalinformationen über ein Absinken dieses Parameters unter das zulässige Niveau sicherzustellen. Die vorgeschlagene Entwicklung erfordert keine Designänderungen am Fahrzeugsteuerungssystem und führt nicht zu Unannehmlichkeiten beim Fahren eines Fahrzeugs. Der Empfang eines akustischen Signals im Moment einer unzulässigen Abnahme der Druckkraft des Fahrers auf das Lenkrad ermöglicht es, eine Vorunfallsituation rechtzeitig zu verhindern.

Das System wurde unter realen Betriebsbedingungen von Fahrzeugen verschiedener Marken getestet und hat seine praktische Bedeutung im Hinblick auf die Verhinderung von Vorunfallsituationen bei Auftreten von Müdigkeit, Vorschlafzustand und anderen psychophysiologischen Faktoren, die für einen unfallfreien Betrieb ungünstig sind der Fahrzeuge ist zuverlässig bestätigt.

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

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