Инфракрасный регистратор кардиоинтервалов водителей транспортных средств

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для оперативного анализа функционирования сердца водителя транспортного средства и сигнализации о его острых нарушениях.
Техническим результатов предлагаемой полезной модели является повышение безопасности при эксплуатации транспортных средств.
Известно устройство для регистрации кардиоинтервалов водителя транспортного средства (патент на полезную модель № RU 209995), содержащее последовательно соединенные инфракрасный датчик, микроконтроллер и интегрирующую цепочку, причем интегрирующая цепочка состоит из резистора R1, диода и конденсатора, выход которой соединен с электронным ключом, содержащим резистор R2 и транзистор, коллектор которого соединен с обмоткой электромеханического реле, через которую на него поступает напряжение питания от источника напряжения U, а контактные группы реле соединены соответственно с источниками бортового напряжения U1 и U2, не связанными с источником напряжения U, и цифровыми исполнительными устройствами, у которых напряжение логического нуля имеет собственное значение.
Недостатком этого устройства является использование электромеханического реле, снижающее надежность устройства.
Целью полезной модели является повышение надежности устройства для регистрации кардиоинтервалов водителя транспортного средства, имеющего различные бортовые постоянные напряжения питания одинаковой полярности.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации кардиоинтервалов водителя транспортного средства, содержащем микроконтроллер, к одному входу которого подключен инфракрасный датчик, а к другому - анализатор, к выходу подключена интегрирующая цепочка, содержащая резистор R1, диод и конденсатор С1, выход которой соединен с последовательно соединенными резистором R2 и базой транзистора, коллектор транзистора соединен с резистором R3 и конденсатором С2, причем другой конец резистора R3 соединен с источником питания U1, а другой конец конденсатора С2 соединен с резистором R4, другой конец которого соединен с корпусом, и цифровым исполнительным элементом, другой вход которого соединен с источником питания U2 той же полярности, что и U1.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит инфакрасный датчик 1, соединенный с первым входом микроконтроллера 2, другой вход которого соединен с анализатором 3, например компьютером, а выход соединен с интегрирующей цепочкой, состоящей из резистора R1, диода D1 и конденсатора С1, выход которой соединен с электронным ключом, содержащим резистор R2 и транзистор Т1. Коллектор транзистора Т1 соединен с резистором R3, другой конец которого соединен с источником напряжения питания U1, например положительной полярности, и конденсатором С2, другой конец которого соединен с резистором R4, другой конец которого соединен с корпусом, и цифровым исполнительным элементом 4, например цифровым световым или звуковым индикатором, включающемся при поступлении на его один вход напряжения логического нуля, напряжение которого зависит от бортового напряжения U2 той же полярности, поступающего на его другой вход.
Работа устройства заключается в следующем.
Импульсы, формирующиеся в инфракрасном датчике 1 под воздействием приложенной к нему пульсирующей поверхности мочки уха, пальца руки, запястья или других источников, поступает на первый вход микроконтроллера 2, в котором, в соответствии с введенной в него программой, поступающей из анализатора 2 на его другой вход, синтезируются чередующиеся группы импульсов, сформированные в результате, например, широтно-импульсной модуляции, а с выхода поступают на интегрирующую цепочку R1, D1 и С1, где они формируются в виде аналоговых импульсов, которые, поступая на базу транзистора Т1, в коллекторе которого формируются импульсы размахом U1. В отсутствии импульса транзистор Т1 заперт, и на его коллекторе возникает напряжение U1, поступающее на левую обкладку разряженного конденсатора С2. При этом на его правой обкладке также возникает напряжение U2, в результате чего в резисторе R4 возникает электрический ток заряда конденсатора С2. После заряда конденсатора напряжение на его правой обкладке становится равным 0. При приходе импульса транзистор Т1 открывается, и напряжение на его коллекторе становится близким к 0. Напряжение на левой обкладке конденсатора С2 также становится близким к 0, а напряжение на правой обкладке становится равным -U1. При этом электрический ток через резистор R4 начинает идти в другую сторону, и конденсатор С2 начинает разряжаться.
Таким образом, на вход исполнительного элемента 4 поступают импульсы отрицательной полярности, которые заведомо ниже любого положительного напряжения логического нуля цифрового исполнительного элемента 4, что обеспечивает его функционирование при любом бортовом напряжении U2.