Устройство для контроля бдительности водителя транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B61L3/08 

г4 Ю

СО 4 4;: Изобретение относится к средствам непрерывного контроля бдительности водителя транспортного средства и может быть использовано, например, на железнодорожном транспорте для контроля уровня бодрствования машинистов локомотивов. Известно устройство для контроля бдительности водителя транспортного средства, содержащее блок анализа реакции водителя, связанные между собой датчики сопротивления кожи и полосовой фильтр, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудно-временной селе.ктор и блок анализа реакции водителя, к второму входу которого подключен блок обработки команд предупредительной сигнализации, а к выходу, - вход блока предупредительной сигнализации и вход блока управления исполнительными элементами F1 . Однако это устройство не имеет защиты от импульсных помех, вызванных работой устройств управления транспортного средства и артефактами, воздействие же импульсных помех на устройство может способствовать искажению информации и уменьшает надежность работы устройства в целом. Цель изобретения - повышение помехозашищенности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля бдительности водителя транспортного средства; содержащее блок анализа реакции водителя, связанные между собой датчики сопротивления кожи и полосовой фильтр, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудно-временной селектор и блок анализа реакции водителя, к второму входу которого подключен блок обработки команд предупредительной сигнализации, а к выходу - вход блока предупредительной сигнализации и вход блока управления исполнительными элементами, снабжено формирователем импульсов, подключенными входами к датчикам сопротивления кожи дифференцирующим и ключевым элементами, причем выход последнего соединен с входом полосового фильтра, а выход дифференцирующего элемента подключен через формирователь импульсов к второму входу ключевого элемента. На чертеже приведена схема устройства Устройство содержит датчик 1, подключенный к входам ключевого элемента 2 и дифференцирующего элемента 3, выход которого соединен через формирователь 4 с вторым входом ключевого элемента 2. Выход последнего соединен с входом полосового фильтра 5, выход которого подключен к входу амплитудно-временного селектора 6. Выходы селектора 6 и блока 7 отработки команд предупредительной сигнализации подключены к входам блока 8 анализа реакции водителя, к выходу которого подключены параллельно соединенные блок 9 предупредительной сигнализации и блок 10 управления исполнительными элементами. Устройство работает следующим образом. В случае отсутствия импульсных помех на датчиках 1 выделяется сигнал, содержащий обе составляющих электрического со противления кожи (ЭСК), тоническую и фазическую. Спектр этого сигнала находится в пределах 0-1 Гц. Такой низкочастотный сигнал, поступая на вход дифференцирующего элемента 3, не обеспечивает появление на выходе этого элемента сигнала, уровень которого достигает порога срабатывания формирователя 4 сигнала управления ключевым элементом 2. При этом на выходе формирователя 4 отсутствуетсигнал, приводящий к запиранию ключевого элемента 2. Таким, образом, полезный сигнал с электродов 1 проходит через открытый ключевой элемент 2 на полосовой фильтр 5, который выделяет информативную для данного устройства фазическую составляющую ЭСК, спектр которой находится в пределах 0,05-1 Гц. Этот сигнал поступает на амплитудно-временной селектор 6. При нормальном уровне бодрствования машиниста на выходе селектора 6 имеется сигнал, на выходе блока 8 анализа реакции водителя также имеется сигнал, блок 9 предупредительной сигнализации отключен, а в блоке 10 управления исполнительными элементами вырабатывается сигнал тяги. При снижении уровня бодрствования машиниста на выходе амплитудно-временного селектора 6 пропадает сигнал, соответственно пропадает сигнал на выходе блока 8 анализа реакции водителя, а блок 9 предупредительной сигнализации включает соответствующий сигнал. Если машинист активизируется и воздействует на блок 7 отработки команд предупредительной сигнализации, т.е. нажмет рукоятку бдительности, на выходе блока 8 анализа реакции водителя снова возникнет сигнал и предупредительная сигнализация в блоке 9 отключится. В противном случае в блоке 10 управления исполнительными элементами будет выработан сигнал автоматического торможения поезда. При наличии импульсных помех на электродах выделяются как сигнал, так и помехи. Известно, что амплитуда помех превышает сигнал, фронт нарастания помех также существенно выше, а их длительность существенно меньше длительности сигнала и не превышает 1-10 мс, т.е. настоящий спектр помех существенно шире частотного спектра сигнала. Поступая на вход дифференцирующего элемента 3, эти помехи дифференцируются по модулю и воздействуют на вход формирователя 4, который может быть выполнен в виде ждущего мультивибратора. Формирователь 4 срабатывает, на его выходе появляется сигнал, под действием которого ключевой элемент 2 запирается.

Так как сигнал управления ключевым элементом 2 формируется путем дифференцирования самого импульса помехи, то переключение ключевого элемента произойдет раньше появления этой помехи на его выходе.

Длительность запирания ключевого элемента 2 выбирается таким образом, чтобы обеспечить запирание на время действия импульса помехи (до 10 мс), а также чтобы за это время полезный сигнал, снимаемый

с датчиков 1, практически не изменился, так как при этом ключевой элемент 2 выполняется с памятью, например, в виде конденсатора (на чертеже не показан) и в течение запертого состояния этого элемента на его выходе поддерживается уровень сигнала, предшествующий моменту запирания, то после отпирания ключевого элемента 2 уровень сигнала на его выходе-практически измениться не успеет. Таким образом, на входе полосового фильтра 5 практически будет присутствовать только полезный сигнал, не искаженный импульсными помехами.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы устройства для контроля бдительности водителя транспортного средства в условиях импульсных помех.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ БДИТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее блок анализа реакции водителя, связанные между собой датчики сопротивления кожи и полосовой фильтр, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудно-временной селектор и блок анализа реакции водителя, к второму входу которого подключен блок обработки команд предупредительной сигнализации, а к выходу - вход блока предупредительной сигнализации и вход блока управления исполнительными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, оно снабжено формирователем импульсов, подключенными входами к датчикам сопротивления кожи дифференцирующим и ключевым элементами, причем выход цоследнего соединен с входом полосового фильтра, а выход дифференцирующего элемента подключен через формирователь импульсов к второму входу ключевого элемента.