способ тестирования реакции торможения водителя

Формула изобретения

Способ тестирования реакции торможения водителя, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, в конце которого помещено препятствие, и автотранспортное средство, которое движется по пути с заданной скоростью; испытуемый за некоторое расстояние до препятствия нажатием кнопки «Стоп» начинает торможение, стремясь остановить автотранспортное средство как можно ближе к препятствию, не допуская столкновения с ним; после нажатия кнопки «Стоп» испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле



где V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; S - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; после останова определяют расстояние от остановившегося автотранспортного средства до препятствия; описанную процедуру повторяют заданное число раз и вычисляют результат тестирования реакции торможения L_T как среднеарифметическое значение по формуле



где L_i - расстояние от остановившегося автотранспортного средства до препятствия при i-м останове, м; n - число остановов автотранспортного средства; m - число столкновений автотранспортного средства с препятствием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для тестирования реакции торможения водителя.

Одним из методов повышения надежности и эффективности профессиональной деятельности человека является диагностика и прогнозирование его функционального состояния. Простым и достаточно точным психофизиологическим показателем функционального состояния является реакция на движущийся объект [1]. В то же время реакция на движущийся объект является сложным пространственно-временным рефлексом и позволяет изучить процесс поиска минимальных коррекций, приводящих к желаемому результату в оценке времени и пространства, умение предвидеть положение движущегося объекта на некоторое время вперед, то есть способность к экстраполяции [2].

Известен способ тестирования реакции человека на движущийся объект, при проведении которого на экране видеомонитора изображена окружность, на которой помещены курсор и метка, обозначающая «Стоп». Для перемещения курсора по окружности испытуемый нажимает щупом кнопку пульта. В момент предполагаемого совпадения курсора с меткой щуп убирается с кнопки. По количеству опережающих, отстающих и точных реакций судят о результатах тестирования [3].

Известен способ определения реакции экстренного торможения, когда испытуемый в такт со звуком метронома производит движения пальцем, которые прекращает сразу после остановки метронома. По количеству «лишних» движений, совершенных после остановки метронома, судят о характере тормозных процессов в коре головного мозга испытуемого [4].

Недостатком способов является невозможность тестирования реакции торможения водителя. При тестирования реакции человека на движущийся объект необходимо движущийся объект (курсор) остановить точно в положении метки. В результате тестирования наблюдаются наряду с точными реакциями как опережающие, так и запаздывающие. При тестирования реакции экстренного торможения останов движений пальца сразу после остановки метронома практически невозможен.

Для водителя транспортного средства запаздывающая реакция, которая наблюдается при тестировании реакции на движущийся объект, не допустима, так как равносильна столкновению транспортного средства с препятствием, до которого нужно остановиться.

Тестирование реакции экстренного торможения также не позволяет определить реакцию торможения водителя транспортного средства, так как задачей торможения является останов транспортного средства за некоторое расстояние до препятствия, не допуская столкновения с ним.

Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу тестирования реакции торможения водителя.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности тестирования реакции торможения водителя.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, в конце которого помещено препятствие, и автотранспортное средство, которое движется по пути с заданной скоростью; испытуемый за некоторое расстояние до препятствия нажатием кнопки «Стоп» начинает торможение, стремясь остановить автотранспортное средство как можно ближе к препятствию, не допуская столкновения с ним; после нажатия кнопки «Стоп» испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле

где V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; S - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; после останова определяют расстояние от остановившегося автотранспортного средства до препятствия; описанную процедуру повторяют заданное число раз и вычисляют результат тестирования реакции торможения L_T как среднеарифметическое значение по формуле

где L_i - расстояние от остановившегося автотранспортного средства до препятствия при i-ом останове, м; n - число остановов автотранспортного средства; m - число столкновений автотранспортного средства с препятствием.

На чертеже представлен путь движения и автотранспортное средство, предъявляемые испытуемому, где 1 - препятствие, 2 - автотранспортное средство, движущееся с заданной скоростью V по пути движения.

Предлагаемый способ тестирования реакции торможения водителя осуществляется следующим образом. Испытуемому на экране видеомонитора предъявляют прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, в конце которого размещено препятствие. По пути с заданной скоростью V движется автотранспортное средство.

За некоторое расстояние до препятствия испытуемый нажатием кнопки «Стоп» начинает торможение, стремясь остановить автотранспортное средство как можно ближе к препятствию, не допуская столкновения с ним. После нажатия кнопки «Стоп», испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова. Ускорение при торможении вычисляют по формуле (1), исходя из скорости V движения автотранспортного средства, заданной в км/час, и длины тормозного пути S при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, выраженном в метрах. После останова определяют расстояние L от остановившегося автотранспортного средства до препятствия.

Описанную процедуру повторяют заданное число раз и вычисляют результат тестирования реакции торможения L_T как среднеарифметическое значение по формуле (2).

Таким образом, заявляемый способ тестирования реакции торможения водителя обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1

Испытуемому Ф., 20 лет, курсант автошколы, на экране видеомонитора персонального компьютера предъявили прямую горизонтальную линию, обозначающую горизонтальный участок ровного асфальтированного шоссе, в конце которого помещено препятствие, и легковой автомобиль ВАЗ-2109, который двигался по шоссе с заданной допустимой скоростью V, равной 80 км/час [5].

Испытуемый, наблюдая за движением автомобиля, за некоторое расстояние до препятствия начинал торможение нажатием клавиши «Пробел», выполняющей функцию кнопки «Стоп», стремясь остановить автомобиль как можно ближе к препятствию, не допуская столкновения с ним.

Компьютер вычислил ускорение при торможении при заданных скорости движения и длине тормозного пути при экстренном торможении на горизонтальном участке ровного асфальтированного шоссе, равной 38 м [5], по формуле (1):

После нажатия клавиши «Пробел» компьютер предъявлял испытуемому равнозамедленное с ускорением а движение автомобиля до его останова, вычислял расстояние от остановившегося автомобиля до препятствия, в случае столкновения автомобиля с препятствием принимал расстояние, равное нулю, заносил значение расстояния в запоминающее устройство и через 1 с возобновлял движение автомобиля от начала пути до препятствия.

Испытуемый в соответствии с рекомендациями [6] выполнил описанную процедуру 13 раз. Первые три результата остановок движущегося автомобиля при тестировании реакции торможения не учитывались. В результате тестирования, в ходе которого испытуемый не допустил столкновений с препятствием, получены следующие значения расстояний от остановившегося автомобиля до препятствия, м: 0,45; 5,40; 0,63; 2,72; 6,47; 3,20; 6,95; 0,61; 4,61; 0,39.

Результат тестирования реакции торможения L_T, вычисленный как среднеарифметическое значение по формуле (2), равен 3,14 м, среднеквадратичное отклонение - 2,594 м, доверительные интервалы при доверительной вероятности 0,95 для среднеарифметического значения - [1,29 м; 5,00 м], для среднеквадратичного отклонения - [1,775 м; 4,768 м] [7].

Результаты тестирования испытуемого свидетельствуют о необходимости тренировки реакции торможения, так как наблюдается большое значение среднеквадратичного отклонения. В то же время испытуемый Ф. стремится при вождении автомобиля к предотвращению дорожно-транспортных происшествий, так как не допустил столкновений с препятствием.

Пример 2

Испытуемый Т., 19 лет, курсант автошколы, аналогично испытуемому Ф. выполнил серию из 13 остановов автомобиля.

В результате тестирования, в ходе которого испытуемый допустил столкновения с препятствием во втором, пятом и десятом остановах, получены следующие значения расстояний от остановившегося автомобиля до препятствия, м: 1,22; 0; 2,15; 0,09; 0; 2,60; 0,07; 0,10; 2,15; 0.

Результат тестирования реакция торможения L_T, вычисленный как среднеарифметическое значение по формуле (2), равен 1,20 м, среднеквадратичное отклонение - 1,117 м, доверительные интервалы при доверительной вероятности 0,95 для среднеарифметического значения - [0,16 м; 2,23 м], для среднеквадратичного отклонения - [0,715 м; 2,479 м] [7].

Результаты тестирования испытуемого свидетельствуют о стабильности реакции торможения, так как наблюдается малое значение среднеквадратичного отклонения. Однако испытуемый Т. склонен к рискованному поведению при вождении автомобиля, так как допустил при тестировании 3 столкновения с препятствием.

Предлагаемый способ тестирования реакции торможения водителя апробирован на группе из 10 курсантов автошколы. В результате тестирования выявлены два курсанта, допустившие столкновения с препятствием и склонные, таким образом, к рискованному поведению при вождении автомобиля. Из восьми курсантов, не допустивших столкновения с препятствием, пятерым необходима тренировка реакции торможения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить реакцию торможения водителя.

Источники информации

1. Сурнина О.Е., Лебедева Е.В. Половые и возрастные различия времени реакции на движущийся объект у детей и взрослых // Физиология человека. - 2001. - Т.27. - № 4. - С.56-60.

2. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

3. Маслова О.И., Горюнова А.В., Гурьева М.Б. и др. Применение тестовых компьютерных систем в диагностике когнитивных нарушений при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью у детей школьного возраста // Медицинская техника. - 2005. - № 1. - С.7-13.

4. Козлов В.А., Морозов А.Д., Лалаев В.И., Родионенко Л.И. Методика определения реакции экстренного торможения // Физиология человека. - 1981. - Т.7. - № 1. - С.174-175.

5. Автомобили «Спутник» ВАЗ-2108, -2109: Устройство и ремонт / В.А.Вершигора, А.П.Игнатов, К.В.Новокшенов, К.Б.Пятков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1992. - 240 с.

6. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

7. ГОСТ Р 50779.21-2004. Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 43 с.