Устройство для контроля бдительности водителя транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B61L3/08 B60T7/14 

1

Изобретение относится к устройствам обеспечения безопасности движения транспортных средств и может быть использовано на метрополитене.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы выполнения блока формирования порога и блока анализа состояния машиниста.

Устройство для контроля бдительности машиниста (фиг. 1) содержит блок 1 выделения фазы составляюшей электрического сопротивления кожи (ЭСК), амплитудно- временной селектор 2, блок 3 формирования порога, блок 4 анализа состояния машиниста, блок 5 предупредительной сиг- нализапии, блок 6 отработки команд, блок 7 управления исполнительными тормозными элементами, счетчик событий 8, блок 9 формирования сообщений.

Блок 3 формирования порога содержит пиковый детектор 10, емкость С, делитель 11, мультивибратор 12, ключ разряда 13.

Блок 4 анализа состояния .машиниста содержит триггеры 14-16, элемент 17 ИЛИ, мультивибраторы 18 и 19, генератор 20, элементы 21-24 И и элемент 25 НЕ.

Устройство работает следующим образом.

Ма1пинист закрепляет на руке электроды блока 1 выделения фазы составляюп1ей ЭСК, включает устройство. При этом на выходе блока 1 выделяется физическая составляющая ЭСК, характеризующая уровень бдительности машиниста и поступающая одновре.менно на амплитудно-временной селектор 2 и блок 3 формирования порога, который устанавливает порог срабатывания амплитудно-временного селектора 2 в Зависимости от индивидуальных особенностей организма машиниста.

Одновременно блок 4 анализа состояния мап1иниста формирует на двух выходах сигналы включения лампы и звонка блока 5 предупредительной сигнализа 1ии. Если машинист за время 0,2 с, равное времени простой сенсо.моторной реакции, успевает нажать педаль (кнопку) блока 6 обработки команд, лампа и звонок блока 5 предупредительной сигнализации отключается, а )ia выходе блока 4 анализа состояния машиниста формируется сигнал «Разрешение управления, поступающий на блок 7 управления исполнительными элементами.

Если машинист в первый раз не успе- EiaeT за вре.мя 0,2 с нажать педаль (кнопку) блока 6 отработки команд, т.е. реакция машиниста не в норме, лампа блока 6 предупредительной сигнализации не отключа- ется и сигнализирует о предстоящей повторной проверке сенсомоторной реакции, а звонок блока 5 предупредительной реакции

.1

5

5

0

0

о 5

5

j

0

0

по истечении 2 с отключается на 2 с, а затем повторно включается.

Если машинист во второй раз успевает за 0,2 с нажать педаль (кнопку) блока 6 отработки команд, лампа и звонок отклю- .чанэтся, управление разрешается. Если ма- ШИГ1ИСТ вторично не успевает за 0,2 с нажать педаль (кнопку) блока 6 отработки ко.манд, на выходе блока 4 анализа состояния мащиниста формируется сигнал «Тормоз, поступающий на блок 7 управления исполнительными элементами.

В случае повьпнепия 4 изической составляющей ЭСК, свидетельствующей о повышении активности (бдительности) машиниста, сигнал с выхода блока 3 формирования порога повышает порог срабатывания амплитудно-временного селектора 2. . В случае понижения фазической состав- „ ;яю1цей ЭСК в рейсе, т.е. вероятного пон-и- жения бдите;1ьности ма пиниста, о чем свидетельствует сигнал на выходе ам1;литуд 10- временно1 о селектора 2, повторяется весь цикл описа11ной работы: проверяется время сенсомоторной реакции и. если реакция в номер, блок 4 анализа реакции машиниста разрешает продолжение движения, а также с помощью блока 3 формирования порога :1онижает порог срабатыва};ия .чмпл.чтудно- зре.менного селектора 2. гл .чи реакция при двухкратной проверке не ; норме. -- вк:1ю- чается торможение.

Информация о каждом c.-jyi-ae вероят- 1ЮГО ионижения бдительности, т.е. дом случае понижения фазической .ляющей ЭСК ниже порогового, поступает 3 сче 1 чик событ ш 8. Информация о факте |-кратного понижепия фазической состав- . 1яющей ЭСК нкже порогового го счетчика событий 8, а также о фак си торможения с блока 7 управления ис1 Олнитель)ЦзГми элементами поступает в блок 9 формирования сообще1шй, например, приемопередатчик «поезд-диспетчер для передачи сообщения диспетчеру.

Блок 3 формирования порога работает следующим образом.

Сигнал с выхода блока 1 выделения физической состав.ляюпгей ЭСК постх нает па никовь Й детектор 10 с ма. Пмм временем заряда и большим временем разряда е.м- кости С и через делитель 11 на Р,ХОД амп;н1- тудно-временпого селектора 2.

Таким образом, увеличение ров1-;я фазической составляюпдей ЭС:К у.;еличпвает порог срабатывания амплитудно-временного селектора 2. При уменьнгении ровня фазической составляю1цей ЭСК сигнал об этом через амп.литудно-времепной селектор 2 поступает в блок 4 анализа реакции машиниста. При нор. вре.мени сенсомоторной реакции маилиниста сигнал с выхода блока 4 анализа состояния .мап иь иста запускает му,тьтивибратор 12, ключ разряда 13

разряжает емкость С на время длительности импульсов мультивибратора и уменьшается порог срабатывания амплитудно-временного селектора 2.

Таким образом, отслеживаются индивидуальные особенности организма машиниста, связанные с изменением фазической составляющей ЭСК.

Блок 4 анализа состояния машиниста работает следуюш,им образом.

При включении устройства взводится триггер 14 и через элемент 17 ИЛИ, за- нускается мультивибратор 18, который в свою очередь запускает генератор 20 импульсов длительностью 2 с, скважностью 2 и взводит триггер 15, сигнал с выхода ко- торого включает лампу блока 5 предупредительных сигналов и поступает на один вход элемента 21, на другой вход которого поступает сигнал с выхода генератора 20. Сигнал с выхода элемента 21 включает звонок блока 9 предупредительных сигналов и одновременно запускает мультивибратор 19, который вырабатывает импульс длительностью 0,2 с, что соответствует времени простой сенсомоторной реакции, и разрешает на это время прохождение через эле- мент 22 сигнала с блока 6 отработки команд.

Если машинист успевает за время 0,2 с нажать кнопку (педаль) блока 6 отработки команд, то сигнал с выхода элемента 22 сбрасывает триггер 15, после чего отключа- ются звонок и лампа блока 5 предупредительных сигналов; сигнал с инверсного выхода триггера 15 через элемент 23 выдает сигнал на блок 3 формирования порога о том, что реакция машиниста в норме, кроме того, сбрасывает триггер 14, сигнал с ин- версного выхода которого поступает на вход «Разрешение управления блока 7 управления исполнительными элементами. Если маи инист не успевает нажать кнопку (педаль) блока 6 отработки команд за 0,2 с триггер 15 остается взведенным и сигнал па включение лампы продолжает поступать на вход блока 5 предупредительной сигнализации. Так как длительность импульса, поступающего с генератора 20 на вход элемента 21, 2 с, скважность 2, то сигнал с выхода элемента 21 в течение 2 с включает звонок блока 5 предупредительной сигнализации, а затем на 2 с звонок отключается, через 2 с мультивибратор 19 вновь запускается импульсом с генератора 20 и вновь сигнал с выхода элемента 21 включает звонок блока 5 предупредительной сигнализации.

Если машинист вторично не нажмет педаль (кнопку) блока 6 отработки команд за 0,2 с, то на выходе элемента 24, формиру- ется сигнал включения тормоза блока 7 управления исполнительными элементами, так как на входы эле.мента 24 поступают в данном случае инвертированный элементом 25 нулевой сигнал с мультивибратора 19, сигнал с взведенного триггера 15, сигнал с инверсного выхода сброшенного триггера 16 и сигнал с генератора 20.

В случае понижения фазической составляющей ЭСК, свидетельствующем о вероятном понижении бдительности, сигнал с амплитудно-временного селектора 2 через элемент 17 запускает мультивибратор 6, импульс с выхода которого записывается в счетчик событий 8, а, кроме того, запускает генератор 20 и взводит тригтер 15 на повторение описанного рабочего цикла.

Формула изобретения

Устройство для контроля бдительности водителя транспортного средства, содержащее блок выделения фазы составляющей электрическото сопротивления кожи, соединенный выходом с входом амплитудно- временного селектора, блок отработки команд, блок предупредительной сигнализации и блок управления исполнитель1;ыми тормозными элементами, отличающееся тем, что, с целью повыц ения надежности, оно снабжено блоком формирования порога, подключенным входом к упомянутому выходу блока выделения фаз составляющей электрического сопротивления кожи, а выходом - к второму входу амплитудно-временного селектора, счетчиком событий, блоком формирования сообщений, подключенным входом к выходу блока управления исполнительными тормозными элементами, триггерами, один из которых выходом подключен к входу блока управления исполнительными тормозными элементами, второй к входу блока предупредительной сигнализации, элементом ИЛИ, соединенным входом с выходом амплитудно-временного селектора, четырьмя элементами И, один из которых соединен входом с упомянутым выходом первого триггера, второй - с выходом блока отработки команд, третий - выходом с вторым входом блока предупредительной сигнализации, а входом - с упомянутым выходом второго триггера, соединенным с входом четвертого элемента И, подключенного выходом к второму входу блока управления исполнительными тормозными элементами, мультивибраторами, один из которых соединен выходом с входом счетчика событий, второй подключен входом к упомянутому выходу третьего элемента И, генератором импульсов и элементов НЕ, связанным входом с выходом второго мультивибратора, соединенным с вторым входом второго элемента И, подключенного выходом к входу второго триггера, причем выход элемента НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И, соединенного третьим входом с выходом третьего триггера, вход

которого подключен к соединенному с вторым входом третьего элемента И и с четвертым входом четвертого элемента И, выходу генератора, соединенного входом с упомянутым выходом первого мультивибратора, подключенным к второму входу второго триггера, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента И,

соединенного выходом с вторым входом блока формирования порога и с входом первого триггера, второй выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к входу первого мультивибратора, а выход счетчика событий связан с вторым входом блока формирования сообп ения.

сраг.г

. J

Составитель Э. Кондратенко

Редактор Н. ГорватТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 7351/16Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам обеспечения безопасности движения тран- снортных средств для контроля бдительности водителя транснортного средства, может быть иснользовано на метрополитене и обеспечивает повышение надежности. Устройство содержит блок 1 выделения фазы составляющей электрического сопротивления кожи, соединенный с блоком 4 анализа состояния машиниста посредством амплитудно-временного селектора 2 и блока 3 формирования порога, блок 5 предупредительной сигнализации, блок 6 отработки команд, блок 7 управления исполнительными тормозными элементами, счетчик событий 8, блок 9 формирования сообщений. 3 ил. i (Л ГчЭ 00 ОО со со (Ри.2. 1