Устройство для контроля бдительности машиниста

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля за состоянием машиниста в поездной работе. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Индикатор состоит из датчика электрического сопротивления кожи, выходы 1 которого подключены к входу усилителя 2, связанного с блоком 3 отслеживания (обратная связь) и через полосовой фильтр 7 и компаратор 8 с интегрирующим элементом 9, выход которого соединен с информационным входом порогового элемента 10, соединенного выходом с блоком 14 обработки сигнала. Между выходом усилителя 2 и информационным входом порогового элемента 10 включен диод 13, присоединенный анодом к выходу усилителя 2. Причем опорное напряжение порогового элемента 10 U<SB POS="POST">пор</SB> задается из условия U<SB POS="POST">пор</SB>/U<SB POS="POST">ус.мин</SB> *981, где U<SB POS="POST">ус.мин</SB> - наименьшее рабочее напряжение на выходе усилителя 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15674 (1) В 60 Т 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 44 !) 6812/? 7-1 1 (?2) 11.04.88 (46) 30.05.90. Бюл. (71) 11осковскии институт инж }tc ров железнодорожного транспорта (72) 1О. Г.Стнтвлк (53) 679.113.596.9(!188 8) (56) Ин; иклтор бодрствования млшинис— тов с проводнои:шнией связи. Чертеж .!! 164.0 )т)<) ЭЗ, !1.: 1!1

U nop

Р из ус.повия ------- .1 где tl ус. мин с. мин наименьшее рабочее напряжение нл выходе усилителя ?. 1 ил.

С:

1567427

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля за состоянием машиниста в поездной работе.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

На чертеже представлена структурная схема игдикатора, Устройство для контроля бдительнос-1п ти машиниста содержит выходные выводы 1 датчика электрического сопротивления кожи (ЭСК), подключенные к входам усилителя 2, между выходом которого и одним из входов включен блок 3 15 отслеживания, состоящий из фильтра 4 нижних частот, элемента 5 сравнения с опорным напряжением U „ на втором входе и источником 6 тока, управляемым напряжением с выхода элемента сравне- Zp ния. Выход усилителя 2 через полосовой фильтр 7 (полоса пропускания

0,05-1 Гц) подключен к входу компаратора 8, выход которого через интегрирующий элемент 9 подключен.к ин- 25 формационному входу порогового элемента 10, опорное напряжение которого может задаваться, например, резисторами 11 и 12. Между вь»ходом усилителя и входом порогового элемента 10 вклю- 3р чен диод 13. Выход порогового элемента 10 подключен к входу блока 14 вре— менной и логической обработки сигнала 3СК.

Индикатор бодрствования работает следующим образом .

После одевания машинистом датчиков ЭСК включается п»»тан»»е (не покаI зано) . Независимо от индивидуального уровня ЭСК через некоторое время на выходе усилителя 2 установится напряжение, равное опорному на втором входе элемента 5 сравнения, благодаря действию обратной сняз»» усилителя 2 узла 3 отслеживания. В дальнейшем лю- 45 бые изменения ЭСК в полосе частот фильтра 4 будут отслеживаться, т.е. напряжение на выходе усилителя 2 будет сохраняться неизменным. Быстрые колебания ЭСК, так называемая фазичес- о кая составляющая, которая и является информационной, не отслеживаются блоком 3 благодаря наличию в нем фильтра 4. Таким образом, на фоне постоянного уровня напряжения (отрицательного) на выходе усилителя 2 будут присутствовать быстрь»е колеба»п»я (Фазическая составляющая), поступающие через полосовой фильтр 7 на вход компаратора 8. Напряжение на выходе последнего в отсутствие входного сигнала — положительное. Кощ енсатор 15 интегрирующего элемента 9 заряжается через диод 16 этой цепи. Выходное напряжение порогового элемента отрицательное и, следовательно, его опорное напряжение, заданное резисторами 11, 12, — отрицательно. Диод 13 находится под обратным напряжением и не оказывает влияния на работу схемы. Если импульс фазической» составляющей ЭСК, поступающий на вход компаратора 8, превысит порог срабатывания, его выходное напряжение скачком изменит знак (станет отрицательным) и начнется перезаряд конденсатора 15 через резистор 17. Когда отрицательное напряжение на конденсаторе достигнет уровня опорного сигнала порогового элемента 10, последний срабатывает и в блоке 14 будет зафиксирован значимый импульс фазической составляющей.

Поскольку отношение опорного напряжения порогового элемента 10 П „ к выходному напряжению усилителя 2 меньше единицы, диод 13 остается закрытым.

Если на вход компаратора 8 будут поступать короткие импульсы помехи (например, артефакты от вибрации датчиков), пороговый элемент 10 не сработает. Время селекции таких помех определяется постоянной времени интегрирующей цепи 9.

При развитии дремотного состояния фазическая состанляющая затухает, т.е. уменьшается амплитуда колебаний и увеличивается время между колебаниями.

Если время между импульсами, поступающими н блок 14, достигнет критического значения, блок 14 разрывает цепь электропневматического клапана тормо-. жения и в кабине локомотива раздастся свисток, в ответ на который машинист должен нажать ру-коятку бдительности.

Если при этом машинист активировался, т.е. в блок 14 поступил хотя бы один знал»»мь»й импульс фазической составляющей, свисток прекращается. Так исключается возможность рефлекторного нажатия рукоятки бдительности.

Рассмотрим теперь процесс подавления помех, вызванных сознательным стремлением машиниста уклониться от контроля. Как уже отмечалось, машинист при этом помещает датчики ЭСК на электропроводящий»»рел»»» т с тем, чтобы они при естест» е»».»ом пс.ка»ивании

Составитель Э.Кондратенко

Редактор М.Бандура Техред М.Ходанич Корректор

Подписное

Тираж 409

Заказ 1292

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

15674 кабины периодически замыкались и размыкались. Благодаря диоду 13 и указанному отношению напряжений: опорного порогового элемента 10 и выходного усилителя 2, ложные сигналы будут бло5 кироваться. В момент замыкания датчиков 1 выходное напряжение усилителя 2 падает до нуля, компаратор срабатывает и начинается перезаряд конденсато- 10 ра 15. Когда напряжение на конденсаторе перейдет через нуль, диод 13 откроется и дальнейший заряд конденсатора прекратится, следовательно, пороговый элемент 10 не сработает. В момент размыкания датчиков ЭСК компаратор 8 переходит в исходное состояние, диод

13 запирается.

Предлагаемая схема эффектна даже если датчик 1 будет замыкаться на ка- 20 кой-либо резистор, так как и в этом случае напряжение на выходе усилите27 d ля 2 будет (по модулю) опускаться ниже опорного порогового элемента, что приведет к отпиранию диода- 13 и, следовательно, блокированию ложного сигнала. формула изобретения

Устройство для контроля бдительности машиниста, содержащее датчик электрического сопротивления кожи, выход которого связан через усилитель, полосовой фильтр и компаратор с интегратором, соединенным выходом с ин,формационным входом порогового элемента, подключенного выходом к блоку обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, он снабжен диодом, подключенным анодом к выходу усилителя, а катодом — к информационному входу порогового элемента.