Устройство контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства
Владельцы патента RU 2563924:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВО БРЯНСКИЙ ГАУ) (RU)
Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности работы транспортных средств. Устройство содержит звуковые сигнализаторы, предохранительную систему безопасности, емкостный датчик, последовательно связанный с блоком определения касания, с блоком обработки данных, при этом блок обработки данных параллельно соединен со звуковым сигнализатором, предохранительной системой безопасности и блоком взаимодействия с тормозной системой. Емкостный датчик состоит из двух конденсаторов, причем первый конденсатор образован внешней проводящей поверхностью и рукой водителя, а второй конденсатор образован внутренней и внешней проводящими поверхностями, разделенными диэлектриком. Достигается снижение времени реакции водителя на изменение ситуации, повышение точности определения момента засыпания при движении и надежности работы устройства. 2 ил.
Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности работы транспортных средств (ТС), а именно к устройствам для предотвращения засыпания водителя за рулем. Изобретение обеспечивает повышенную степень безопасности и удобства водителя по средствам использования более совершенного способа индикации засыпания.
Известна «Автоматическая система предупреждения аварии из-за засыпания водителя за рулем» /1/, содержащая кольцевой периферический выключатель, расположенный под нижней поверхностью рулевого колеса и снабженный средствами поддержания выключателя в наиболее удаленном положении от руля. Выключатель соединен с электрической цепью, включающей световые и звуковые сигнализаторы, а также реле времени, которое при отсутствии реакции заснувшего водителя на сигналы вызывает отключение зажигания, топливоподачу и торможение транспортного средства (Заявка РСТ (WO) 9622896, МКИ 6 B60K 17/00, опубл. 01.08.96 г. ИСМ бюл. 14,1997 г., вып.29).
К недостаткам изобретения относится:
- большая длительность времени от момента наступления сонного состояния водителя ТС до момента снятия рук с рулевого колеса, что вызывает замедление срабатывания сигнализации, вызывающей пробуждение водителя;
- большая инертность системы из-за продолжительного времени с момента наступления сна до срабатывания;
- низкая эффективность использования из-за малой информативности датчика;
- низкая надежность системы из-за использования датчика контактного типа.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является «Устройство контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства» /2/, содержащее кольцевой датчик давления и систему пробуждения, расположенные на рулевом колесе, а также звуковые сигнализаторы, предохранительную систему безопасности и контроллер управления транспортным средством. Кольцевой датчик давления размещен с возможностью взаимодействия с подушечками крайних фаланг пальцев руки водителя, при этом кольцевой датчик давления подключен к контроллеру управления транспортным средством с помощью электронной схемы, содержащей последовательно соединенные между собой блок защиты от помех, пороговое устройство, систему пробуждения и блок согласования сигналов (Патент РФ 2214931, МПК 7 B60K 28/06, опубл. 11.07.2009 г.). Недостатками данного устройства являются:
- повышенная утомляемость водителя ТС из-за необходимости постоянного удержания кольцевого датчика в зажатом положении, что может увеличить время реакции водителя на изменение ситуации при движении;
- высокая инертность устройства из-за наличия контактного датчика для определения только сжатия рулевого колеса ТС, что снижает точность определения момента засыпания при движении;
- низкая эффективность работы устройства из-за отсутствия срабатывания датчика контактного типа в случае нарушения проводимости контактной пары, что может снизить надежность его работы.
Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является снижение времени реакции водителя на изменение ситуации, повышение точности определения момента засыпания при движении и надежности работы устройства.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство дополнительно снабжено емкостным датчиком, состоящим из двух конденсаторов, первый конденсатор образован внешней проводящей поверхностью и рукой водителя, а второй конденсатор образован внутренней и внешней проводящими поверхностями, разделенными диэлектриком, и последовательно связанным с блоком определения касания, с блоком обработки данных, при этом блок обработки данных параллельно соединен со звуковым сигнализатором, предохранительной системой безопасности, блоком взаимодействия с тормозной системой.
Это дает возможность не только определять наличие удержания (сжатия) руля, но также оценивать силу этого удержания (сжатия), определять наличие касания и оценивать площадь прикосновения, тем самым наиболее точно определить момент засыпания водителя ТС.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства, а на фиг.2 - структурная схема емкостного датчика.
Устройство содержит емкостный датчик 1 и блок определения касания 2, расположенные на рулевом колесе и связанные с помощью радиосвязи с блоком обработки данных 3, звуковым сигнализатором 4 и предохранительной системой безопасности 5, в свою очередь расположенными на панели приборов ТС и связанными с блоком взаимодействия с тормозной системой 6, расположенной на педали тормоза.
Емкостной датчик 1 представляет собой первый конденсатор, образуемый внешней проводящей поверхностью 7 и рукой водителя, и второй конденсатор, образуемый внутренней 8 и внешней 7 проводящими поверхностями, разделенными диэлектриком 9.
Устройство работает следующим образом.
При прикосновении руки водителя к рулевому колесу увеличивается емкость первого конденсатора, затем при помощи блока определения касания 2 измеряется, и соответствующие показания поступают на блок обработки данных 3. Таким образом, имеется возможность определения площади контакта поверхности рук с рулевым колесом для ведения статистического анализа и увеличения точности определения момента засыпания при движении.
При сжатии рулевого колеса водителем происходит деформация диэлектрика 9, внутренняя 8 и внешняя 7 проводящие поверхности сближаются, и происходит увеличение емкости второго конденсатора. Также емкость второго конденсатора при помощи блока определения касания 2 измеряется, и соответствующие показания поступают на блок обработки данных 3.
В момент засыпания водителя ТС из блока обработки данных 3 подается сигнал на звуковые сигнализаторы 4, в случае отсутствия реакции водителя на них и взаимодействия его с предохранительной системой безопасности 5, запускается блок взаимодействия с тормозной системой 6 с целью остановки ТС.
Таким образом, предлагаемое устройство контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства позволяет снизить утомляемость водителя ТС, снизить инертность и повысить эффективность работы устройства, за счет дополнительного снабжения емкостным датчиком, состоящим из двух конденсаторов, первый конденсатор образован внешней проводящей поверхностью и рукой водителя, а второй конденсатор образован внутренней и внешней проводящими поверхностями, разделенными диэлектриком, и последовательно связанным с блоком определения касания, с блоком обработки данных, при этом блок обработки данных параллельно соединен со звуковым сигнализатором, предохранительной системой безопасности, блоком взаимодействия с тормозной системой.
Источники информации
1. Заявка РСТ (WO) 9622896, МКИ 6 B60K 17/00, опубл. 01.08.96 г. ИСМ бюл. 14, 1997 г., вып.29.
2. Патент РФ 2214931, МПК 7 B60K 28/06, опубл. 11.07.2009 г.
Устройство контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства, содержащее звуковые сигнализаторы, предохранительную систему безопасности, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено емкостным датчиком, состоящим из двух конденсаторов, первый конденсатор образован внешней проводящей поверхностью и рукой водителя, а второй конденсатор образован внутренней и внешней проводящими поверхностями, разделенными диэлектриком, и последовательно связанным с блоком определения касания, с блоком обработки данных, при этом блок обработки данных параллельно соединен со звуковым сигнализатором, предохранительной системой безопасности и блоком взаимодействия с тормозной системой.
