устройство для управления механизмами двигателя при возникновении дремотных и просоночных состояний оператора мобильного средства

Формула изобретения

Устройство для управления механизмами двигателя при возникновении дремотных и просоночных состояний оператора мобильного средства, содержащее электроды со средствами их крепления, блок обработки сигналов, соединенный с блоком входных сигналов транспортного средства, блок звуковой сигнализации, отличающееся тем, что электроды установлены с возможностью перемещения по внутренней поверхности дуги-оголовья, имеющей жестко закрепленные на ней проводники, состоящей из упругой наружной и гигиенической внутренней частей, при этом электроды электрически соединены с усилителем сигнала, жестко установленным на наружной поверхности дуги-оголовья, выход усилителя сигнала электрически соединен с катушкой поляризованного реле, вторая катушка которого через выключатель электрически соединена с клеммой замка зажигания и якорем поляризованного реле, который замыкает первый контакт поляризованного реле с прерывателем-распределителем, второй контакт поляризованного реле электрически соединен с блоком звуковой сигнализации и с сигнальной лампой стоп-сигнала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике безопасности (охране труда) оператора транспортных средств и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния водителей мобильных средств и управления механизмами двигателя для предотвращения аварийного состояния.

Известно устройство для предупреждения засыпания водителя транспортного средства во время движения (патент №2034724, B 60 Q 9/00), содержащее звуковой сигнализатор, связанный выходом с его входом логический элемент ИЛИ и реле времени, при этом 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.

Недостатками данного устройства является:

1. Необходимость водителя держать голову, при этом устройство добавляет психофизическую нагрузку на эмоциональное состояние водителя (оператора).

2. У водителя во время движения возникает необходимость изменения положения головы как во время движения, так и во время остановки и т.д., что снижает надежность работы, точность диагностирования и необходимость реагирования устройства.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является телеметрическая система контроля бодрствования водителя транспортного средства (патент №2200095, В 60 К 28/06, G 08 B 21/00), содержащая электроды со средствами их крепления, подключенные к входному устройству, соединенному с блоками приема, обработки сигнала и управления и блоком индикации, при этом электроды и входное устройство выполнены в виде единого блока телеметрического датчика с возможностью размещения и крепления на запястье или на пальце водителя, блоки приема, обработки сигнала и управления и блок индикации размещены в едином блоке стационарной части, при этом связь упомянутых телеметрического датчика и блока приема осуществляется по радиоканалу, входное устройство содержит последовательно соединенные логарифмический преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, формирователь кодовых посылок и передатчик, имеющий передающую антенну, являющуюся выходом телеметрического датчика, блок приема сигнала выполнен двухканальным, при этом каждый из каналов образован последовательно соединенными приемной антенной, усилителем высокой частоты, детектором, коррелятором, выходы корреляторов подключены к блоку предварительной обработки информации, соединенному через интерфейс с блоком обработки сигналов и управления, причем приемные антенны имеют взаимноортогональную поляризацию, блок обработки сигналов и управления соединен с блоком входных сигналов транспортного средства, блоком сопряжения с бортовым компьютером транспортного средства, блоком формирования управляющих воздействий и интерфейсом для связи с блоком индикации, при этом блок входных сигналов соединен с кнопкой подтверждения бодрствования и имеет группу входов для подключения к соответствующим электрическим цепям транспортного средства, блок индикации включает блок управления индикацией, к выходам которого подключены блок звуковой сигнализации и индикатор уровня бодрствования.

Недостатками данного устройства является:

1. Сложность устройства, что приводит к уменьшению надежности.

Задача изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для управления механизмами двигателя при возникновении дремотных и просоночных состояний оператора мобильного средства, содержащем электроды со средствами их крепления, блок обработки сигналов, соединенный с блоком входных сигналов транспортного средства, блок звуковой сигнализации, электроды установлены с возможностью перемещения по внутренней поверхности дуги-оголовья, имеющей жестко закрепленные на ней проводники, состоящей из упругой наружной и гигиенической внутренней частей, при этом электроды электрически соединены с усилителем сигнала, жестко установленным на наружной поверхности дуги-оголовья, выход усилителя сигнала электрически соединен с катушкой поляризованного реле, вторая катушка которого через выключатель электрически соединена с клеммой замка зажигания и якорем поляризованного реле, который замыкает первый контакт поляризованного реле с прерывателем-распределителем, второй контакт поляризованного реле электрически соединен с блоком звуковой сигнализации и с сигнальной лампой стоп-сигнала.

Новые существенные признаки:

1. Электроды установлены с возможностью перемещения по внутренней поверхности дуги-оголовья, имеющей жестко закрепленные на ней проводники, состоящей из упругой наружной и гигиенической внутренней частей.

2. Электроды электрически соединены с усилителем сигнала, жестко установленным на наружной поверхности дуги-оголовья.

3. Выход усилителя сигнала электрически соединен с катушкой поляризованного реле, вторая катушка которого через выключатель электрически соединена с клеммой замка зажигания и якорем поляризованного реле, который замыкает первый контакт поляризованного реле с прерывателем-распределителем.

4. Второй контакт поляризованного реле электрически соединен с блоком звуковой сигнализации и с сигнальной лампой стоп-сигнала.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат заключается в упрощении и повышении надежности работы предлагаемого устройства за счет минимизации используемых элементов, удобства установки датчиков на дуге-оголовье с возможностью их перемещения при использовании дуги для различных типов - размеров головы. Усилитель установлен на упругой внешней дуге-оголовье и жестко на ней закреплен с наружной стороны. Датчики проводами, расположенными внутри этой дуги-оголовья, соединены с усилителем, что позволяет резко снизить посторонние электрические наводки. Выходы контактов поляризованного реле соединены как с блоком звуковой сигнализации, так и с лампой стоп-сигнала с цепью зажигания двигателя, что позволяет при возникновении дремотных и просоночных состояний подавать звуковой сигнал, отключать двигатель и подавать сигнал на лампу стоп-сигнала для информации движущихся за транспортным средством других машин. При засыпании, когда уменьшается активность коры больших полушарий, имеет место синхронизация - переход электрической активности от альфа-ритма к тета- и даже к дельта-ритму. При этом клетки мозга начинают работать синхронно: частота генерации волн уменьшается, а их амплитуда возрастает в 1,5-2 раза. Датчики могут быть установлены в любом месте пластины. В данном случае применяется биполярное отведение электродов (датчиков), которое предполагает коммутацию на входе усилителя двух активных электродов с усредненным электродом. Последний объединяет два других электрода. Вследствие суммирования разнополярных потенциалов активных электродов их общий потенциал приближается к постоянному, и усредненный электрод выполняет роль индифферентного, который может коммутироваться с рабочим электродом. Биполярное отведение позволяет регистрировать разность между колебаниями электрических потенциалов под выбранными электродами.

На фиг.1 схематично изображена дуга-оголовье с укрепленными на ней электродами, усилителем, проводами и зуммером.

На фиг.2 схематично изображена схема устройства для управления механизмами двигателя при возникновении просоночных и дремотных состояний.

На фиг.3 изображены электроэнцефалограммы (а - возбуждение (решение задач); б - покой (закрытые глаза); в - дремота; г - смена быстрого и медленного сна (1 - быстрый сон или парадоксальный, 2 - медленный сон); д - медленный сон; е - реакций десинхронизации (стрелки указывают момент открывания и закрывания глаз); ж - отметка времени).

Устройство содержит дугу-оголовья 1, на которой жестко закреплены проводники 2, по ним с возможностью перемещения установлены три электрода 3, с наружной стороны оголовья 1 на концах, с одной стороны жестко закреплен усилитель 4, а с другой блок звуковой сигнализации 5. Датчики 3 электрически соединены с усилителем сигналов 4 проводниками 2. Выход усилителя 4 проводом 6 соединен с катушкой 7 поляризованного реле 8. Вторая катушка 9 поляризованного реле 8 через включатель 10 соединена с клеммой замка зажигания 11 и якорем 12 поляризованного реле 8, который замыкает контакт поляризованного реле 8 с прерывателем-распределителем 13. Второй контакт 14 поляризованного реле 8 соединен с блоком звуковой сигнализации 5 и лампой стоп-сигнала 15.

Устройство работает следующим образом.

Дуга-оголовье 1 с закрепленными на ней элементами надевается на голову оператора мобильного средства. При возникновении дремотных и просоночных состояний его электроды улавливают сигналы биопотенциалов мозга, которые превышают потенциалы мозга в рабочем нормальном состоянии в 1,5-2 раза. Эти потенциалы усиливаются усилителем 4 и передаются на управляющий блок поляризованного реле 8, в этом случае входной сигнал с усилителя 4 подается на обмотку 7, которая обеспечивает переключение якоря 12 на контакт 14, размыкая цепь тока, на прерыватель-распределитель катушки зажигания 13. В этом случае подается ток на блок звуковой сигнализации 5 и лампу стоп-сигнала 15. В результате происходит остановка транспорта с оповещением следующих за ним мобильных средств.

При возвращении оператора в рабочее нормальное состояние он должен включить кнопку 10, при этом поляризованное реле 8, якорь 12 возвращаются в исходное положение, обеспечив включение системы зажигания 13, при этом лампа 15 гаснет и звуковой сигнал прекращается.