устройство для предупреждения засыпания водителя транспортного средства во время движения

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЗАСЫПАНИЯ ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащее звуковой сигнализатор, связанный выходом с его входом логический элемент ИЛИ и реле времени, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком положения головы водителя, содержащим оптический отражатель, устанавливаемый на лобовом стекле транспортного средства, и оптроны, размещенные на подголовнике соответственно напротив каждой мочки уха водителя и на уровне макушки его головы, логическими элементами НЕ и резонансными усилителями, входы которых подключены к выходам оптронов, выходы первого и второго к входам соответствующих элементов НЕ, а выход третьего резонансного усилителя к одному из входов логического элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами логических элементов НЕ, выход связан с звуковым сигнализатором через реле времени.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается расположения контрольно-измерительных приборов в кабине транспортного средства и служит для предупреждения засыпания водителя транспортного средства во время движения на дорогах, и может быть использовано на промышленных предприятиях (например, при работе на прессах высокого давления) для исключения попадания в рабочую зону обслуживающего персонала, особенно при повышенном утомлении в ночное время суток или в нетрезвом состоянии.

Известно устройство для предупреждения засыпания водителя транспортного средства во время движения, содержащее звуковой сигнализатор, связанный выходом с его входом логический элемент ИЛИ и реле времени [1] Однако это известно устройство обладает низкой надежностью.

Цель изобретения повышение надежности.

Достигается это тем, что устройство для предупреждения засыпания водителя транспортного средства во время движения, содержащее звуковой сигнализатор, связанный выходом с его входом логический элемент ИЛИ и реле времени, снабжено датчиком положения головы водителя, содержащим оптический отражатель, устанавливаемый на лобовом стекле транспортного средства, и оптроны, размещенные на подголовнике соответственно напротив каждой мочки уха водителя и на уровне макушки его головы, логическими элементами НЕ и резонансными усилителями, входы которых подключены к выходам оптронов, выходы первого и второго к входам соответствующих элементов НЕ, а выход третьего резонансного усилителя к одному из входов логического элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами логических элементов НЕ, выход связан с звуковым сигнализатором через реле времени.

На фиг.1 дана принципиальная структурная схема устройства; на фиг.2 положение водителя за рулем с размещением датчиков в подголовнике; на фиг.3 то же, вид сверху.

Устройство содержит оптроны 1, 2, 3, находящиеся в подголовнике и контролирующие наклон головы водителя транспортного средства. Каждый из оптронов 1, 2, 3 содержит светодиод-излучатель инфракрасного диапазона с фиксирующей оптической линзой 4, питаемый от блока питания 5, кроме того, устройство содержит фотодиод-приемник излучения с фокусирующей линзой 6. Излучатель и приемник с линзами 4 и 6 направлены в сторону оптического отражателя 7. В устройстве каждый оптический элемент 1, 2, 3 соединен с резонансным усилителем 8, 9, 10, причем резонансные усилители 8, 10 соединены с входом логических элементов НЕ 11 и 12, выходы которых соединены с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ 13, третий вход которого подключен к выходу резонансного усилителя 9, через реле времени 14 подключен к звуковому сигнализатору 15, выход логического элемента ИЛИ 16, кроме того, все элементы устройства соединены с блоком питания 5.

Устройство работает следующим образом.

В бодрствующем состоянии при нормальной позе водителя будет следующее: инфракрасные лучи, модулированные низкочастотным сигналом для помехозащищенности оптронов 1 и 2, доходят до оптического отражателя 7, закрепленного на лобовом стекле 16, отражаются на свои оптроны 1 и 2. После усиления каждого из отраженных сигналов резонансными усилителями 8 и 10 они поступают на входы логических элементов НЕ 11 и 12. На выходе этих элементов сигнала не будет, т. к. они закрыты головой водителя транспортного средства. Излучение третьего оптрона, расположенного в центре подголовника 17 при нормальной позе водителя перекрытого его головой и не доходит до оптрона 3. В результате будет отсутствовать электрический сигнал на входе резонансного усилителя 9 и на его выходе. Отсутствуют также сигналы на входе логического элемента ИЛИ 13 и на входе и выходе реле времени 14. В результате чего на звуковом сигнализаторе 15 не будет электрического импульса и звуковой сигнал отсутствует. При монотонном однообразном движении автомобиля, особенно в темное время суток, водитель, боясь засыпания, подготавливает схему к работе путем нажатия выключателя 8.

При засыпании водителя голова его наклоняется в какую-либо сторону. Боковой наклон головы (либо влево, либо вправо) перекрывает лучи в одном из оптронов 1 или 2. При продольном наклоне головы (вперед или назад) по направлению движения откроет путь инфракрасным лучам в оптрон 3. При боковом наклоне головы (либо влево, либо вправо) прервется световой луч в оптроне 1 или 2. В результате исчезнет электрический сигнал на входе и выходе в один из резонансных усилителей 8 или 10. В результате на входе одного из логических элементов НЕ 11 или 12 исчезнет сигнал, но одновременно появится сигнал через один из входов логического элемента ИЛИ 13, который поступит на вход реле времени 14 и после окончания заданной выдержки времени, рассчитанной на кратковременные наклоны головы водителя, будет включен звуковой сигнализатор 15. При продольном наклоне головы водителя откроется световой канал в оптрон 3, который ранее был перекрыт головой. При этом появится электрический сигнал на входе и выходе резонансного усилителя 9. Далее сигнал поступит на один из трех входов логического элемента ИЛИ 13. С его выхода электрический сигнал как и в случаях бокового наклона головы водителя, поступит на вход реле времени 14, и после окончания заданной выдержки времени сработает звуковой сигнализатор 15.

Если наклон головы водителя будет менее продолжительным (например, при внезапном торможении), чем выдержка, установленная на реле времени 14, то оно не дает сработать звуковому сигнализатору 15. При нормальном положении головы водителя схема приходит в первоначальное состояние.