способ тестирования реакции экстренного торможения водителя

Формула изобретения

Способ тестирования реакции экстренного торможения водителя, заключающийся в том, что на экране видеомонитора испытуемому предъявляют прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, и автотранспортное средство, которое движется по пути с заданной скоростью; задают случайным образом положение препятствия на участке пути от R_min до R_max ; где R_min - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей начало заданного участка пути; R_max - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей конец заданного участка пути; задают время t, необходимое для зрительномоторной реакции восприятия появившегося препятствия и нажатия педали тормоза, последовательно равное 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 с; вычисляют расстояние R от начала пути до точки положения автотранспортного средства в момент предъявления препятствия по формуле:

R=R_пр-S_тп-V·t,

где R_пp - расстояние от начала пути до точки положения предъявляемого препятствия, определяемое случайным образом на заданном участке пути, м; S_тп - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; t - заданное время, с; при достижении автотранспортным средством точки, находящейся на расстоянии R от начала пути, предъявляют препятствие; испытуемый, обнаружив препятствие, выполняет экстренное торможение, нажимая педаль тормоза; после начала торможения испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле



где V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; S_тп - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; описанную процедуру повторяют заданное число раз для каждого значения t и подсчитывают число столкновений автотранспортного средства с препятствием при каждом значении t; время реакции экстренного торможения водителя принимают равным минимальному заданному времени t, при котором испытуемый при тестировании не допустил столкновений автотранспортного средства с препятствием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для тестирования реакции экстренного 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 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 экстренного торможения водителя. При тестировании реакции человека на движущийся объект необходимо движущийся объект (курсор) остановить точно в положении метки. В результате тестирования наряду с точными реакциями наблюдаются как опережающие, так и запаздывающие. Для водителя транспортного средства запаздывающая реакция, которая наблюдается при тестировании реакции на движущийся объект, недопустима, так как равносильна столкновению транспортного средства с препятствием, до которого нужно остановиться. Тестирование реакции экстренного торможения с использованием метронома 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 экстренного торможения водителя.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности оценки времени реакции экстренного торможения водителя за счет случайного изменения положения препятствия.

Технический результат достигается тем, что на экране видеомонитора испытуемому предъявляют прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, и автотранспортное средство, которое движется по пути с заданной скоростью; задают случайным образом положение препятствия на участке пути от R_min до R_max, где R _min - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей начало заданного участка пути; R_max - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей конец заданного участка пути; задают время t, необходимое для зрительномоторной реакции восприятия появившегося препятствия и нажатия педали тормоза, последовательно равное 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 с; вычисляют расстояние R от начала пути до точки положения автотранспортного средства в момент предъявления препятствия по формуле:

где R_пр - расстояние от начала пути до точки положения предъявляемого препятствия, определяемое случайным образом на заданном участке пути, м; S_тп - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; t - заданное время, с; при достижении автотранспортным средством точки, находящейся на расстоянии R от начала пути, предъявляют препятствие; испытуемый, обнаружив препятствие, выполняет экстренное торможение, нажимая педаль тормоза; после начала торможения испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле

где V - заданная скорость движения автотранспортного средства, м/с; S_тп - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути, м; описанную процедуру повторяют заданное число раз для каждого значения t и подсчитывают число столкновений автотранспортного средства с препятствием при каждом значении t; время реакции экстренного торможения водителя принимают равным минимальному заданному времени t, при котором испытуемый при тестировании не допустил столкновений автотранспортного средства с препятствием.

На чертеже представлен путь движения и автотранспортное средство, предъявляемые испытуемому, где 1 - препятствие, предъявленное случайным образом в точке Б на заданном участке пути от R _min до R_max; R_min - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей начало заданного участка пути; R_max - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей конец заданного участка пути; 2 - автотранспортное средство, движущееся с заданной скоростью V по пути движения; R_пp - расстояние от начала пути до точки Б положения предъявленного препятствия; R - расстояние от начала пути до точки А положения автотранспортного средства в момент предъявления препятствия; S_тп - длина тормозного пути при заданных скорости движения автотранспортного средства и состояния пути.

Предлагаемый способ тестирования реакции экстренного торможения водителя осуществляется следующим образом.

Испытуемому на экране видеомонитора предъявляют прямую горизонтальную линию, обозначающую путь движения автотранспорта, и автотранспортное средство, которое движется по пути с заданной скоростью. На пути движения предъявляют препятствие, положение которого задают случайным образом в точке Б на участке пути от R_min до R _max, где R_min - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей начало заданного участка пути; R_max - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей конец заданного участка пути.

Задают время t, необходимое для зрительномоторной реакции восприятия появившегося препятствия и нажатия педали тормоза, последовательно равное 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 с. Вычисляют расстояние R от начала пути до точки А положения автотранспортного средства в момент предъявления препятствия по формуле (1).

При достижении автотранспортным средством точки А предъявляют препятствие в точке Б. Испытуемый, обнаружив препятствие, выполняет экстренное торможение, нажимая педаль тормоза. После начала торможения испытуемому предъявляют равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле (2).

Описанную процедуру повторяют заданное число раз для каждого значения t и подсчитывают число столкновений автотранспортного средства с препятствием при каждом значении t. Время реакции экстренного торможения водителя принимают равным минимальному заданному времени t, при котором испытуемый при тестировании не допустил столкновений автотранспортного средства с препятствием.

Задавая различное время t, необходимое для зрительномоторной реакции восприятия появившегося препятствия и нажатия педали тормоза, t>t_cмp, t_cмp - расчетное время сенсомоторной реакции, равное 0,1 с [5], возможно оценить время реакции экстренного торможения водителя.

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

Пример 1

Испытуемому М., 20 лет, курсанту автошколы на экране видеомонитора персонального компьютера предъявляли прямую горизонтальную линию, обозначающую горизонтальный участок ровного асфальтированного шоссе, и легковой автомобиль ВАЗ-2109, который двигался по шоссе с заданной допустимой скоростью V, равной 80 км/час [6].

Компьютер задавал случайным образом положение препятствия на участке пути от R _min до R_max (чертеж, точка Б), где R_min - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей начало заданного участка пути, равное 50% длины пути; R_max - расстояние от начала пути до точки, ограничивающей конец заданного участка пути, равное 90% длины пути. Далее компьютер вычислял по формуле (1) при t=0,2c расстояние R от начала пути до точки положения автотранспортного средства в момент предъявления препятствия (чертеж, точка А).

При достижении автотранспортным средством точки А компьютер предъявлял на экране видеомонитора препятствие в точке Б. Испытуемый, обнаружив препятствие, выполнял экстренное торможение, нажимая педаль тормоза, подключенную к порту USB компьютера. После начала торможения компьютер предъявлял на экране видеомонитора равнозамедленное движение автотранспортного средства до его останова с ускорением, вычисляемым по формуле (2).

Испытуемый в соответствии с рекомендациями [2] выполнил 13 экстренных торможений, первые три из которых при оценке времени реакции экстренного торможения не учитывались. В результате тестирования испытуемый М. допустил 5 столкновений с препятствием.

Аналогичным образом испытуемый М. выполнил тест по оценке реакции экстренного торможения при t, последовательно равном 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 с. Результаты тестирования представлены в таблице 1.

Таблица 1
Заданное время t, с	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
Количество столкновений	5	1	0	0	0

Время реакции экстренного торможения испытуемого М., при котором он не допустил столкновений с препятствием, принимают равным 0,4 с.

Пример 2

Испытуемый Ю., 21 год, курсант автошколы, аналогично испытуемому М., выполнил тест по оценке времени реакции экстренного торможения при заданном времени t, последовательно равном 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 с. Результаты тестирования представлены в таблице 2.

Таблица 2
Заданное время t, с	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
Количество столкновений	10	6	3	1	0

Время реакции экстренного торможения испытуемого Ю., при котором он не допустил столкновений с препятствием, принимают равным 0,6 с.

Положительный эффект предлагаемого способа тестирования реакции экстренного торможения подтвержден результатами экспериментального исследования по группе из 10 испытуемых. Время реакции экстренного торможения испытуемых находится в пределах от 0,3 до 0,6 с.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет оценить время реакции экстренного торможения водителя за счет случайного изменения положения препятствия.

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. Авторское свидетельство СССР 1320824, G07C 1/22. Устройство для контроля соревнований. / Б.Ф.Лаврентьев, В.В.Роженцов. - Опубл. 30.06.87, Бюл. № 24.

6. 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.