СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАСЫПАНИЯ ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD TO PREVENT DRIVER FROM FALLING ASLEEP AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к техническим средствам, обеспечивающим снижение аварийности на дорогах, в частности к устройствам для предупреждения засыпания водителя транспортного средства, находящегося за рулем.
Известен способ предотвращения засыпания водителя транспортного средства, заключающийся в установлении в качестве вибрирующего устройства платформы, размещенной под левой ногой водителя, отличающийся тем, что определяют момент засыпания водителя на основе определения момента снятия нагрузок с руля транспортного средства, определяют продолжительность засыпания водителя на основе фиксации временного интервала снятия нагрузок с руля транспортного средства, при этом обеспечивают функционирование вибрирующей платформы с нарастанием частоты вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя /1/.
Известно устройство предотвращения засыпания водителя транспортного средства, содержащее вибрирующее устройство, тумблер, сигнальную лампу, задатчик временных интервалов, при этом тумблер обеспечивает подачу питания к составным блокам от бортовой сети, вибрирующее устройство включает в себя электродвигатель, соединенный с понижающим редуктором, двуплечий рычаг, установленный шарнирно на первом кронштейне, неподвижно закрепленном на станине, кривошип, размещенный на выходном валу редуктора с возможностью взаимодействия с одним из плеч рычага, вибрирующую платформу, закрепленную на втором кронштейне, шарнирно связанном с другим плечом рычага, и расположенную под левой ногой водителя, пружины, установленные между нижней и верхней поверхностями соответственно платформы и станины, отличающееся тем, что введены тензодатчик, элемент НЕ, ключ, элемент ИЛИ, блок анализа, причем выход тензодатчика через элемент НЕ соединен с первым входом ключа и входом блока анализа, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторыми входами ключа и элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом ключа, блок анализа состоит из генератора импульсов, элемента И, счетчика, n дешифраторов, n делителей, n первых и вторых ключей, n-1 первых и второго элементов НЕ, элемента ИЛИ, при этом входом блока анализа является первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора сигналов, выход элемента И через счетчик соединен со входами n дешифраторов, выходы которых соединены со вторыми входами n первых ключей, первые входы которых через n делители соединены с выходом генератора импульсов, выходы n первых ключей соединены с первыми входами n вторых ключей, вторые входы которых, за исключением последнего, соединены через n-1 первых элементов НЕ с выходами второго и последующих n дешифраторов, выходы вторых ключей соединены с входами элемента ИЛИ, выход первого дешифратора из группы n дешифраторов соединен со входом второго элемента НЕ, выходы второго элемента НЕ и элемента ИЛИ являются первым и вторым выходами блока анализа /1/.
Недостатком данного способа и устройства является отсутствие возможности изменения интенсивности вибрации в зависимости от длительности времени засыпания водителя.
Цель изобретения - повышение эффективности устройства предотвращения засыпания водителя за счет управления интенсивностью вибрации в зависимости от временного интервала засыпания водителя.
Указанная цель достигается тем, что в способе для предотвращения засыпания водителя транспортного средства, заключающемся в установлении в качестве вибрирующего устройства платформы, размещенной под левой ногой водителя, определении момента засыпания водителя на основе определения момента снятия нагрузок с руля транспортного средства, определении продолжительности засыпания водителя на основе фиксации временного интервала снятия нагрузок с руля транспортного средства, осуществлении функционирования вибрирующей платформы с нарастанием частоты вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя, дополнительно осуществляют функционирование вибрирующей платформы с нарастанием интенсивности вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для предотвращения засыпания водителя транспортного средства, содержащее вибрирующее устройство, тумблер, сигнальную лампу, задатчик временных интервалов, тензодатчик, элемент НЕ, ключ, элемент ИЛИ, блок анализа, при этом тумблер обеспечивает подачу питания к составным блокам от бортовой сети, вибрирующее устройство включает в себя электродвигатель, соединенный с понижающим редуктором, двуплечий рычаг, установленный шарнирно на первом кронштейне, неподвижно закрепленном на станине, кривошип, размещенный на выходном валу редуктора с возможностью взаимодействия с одним из плеч рычага, вибрирующую платформу, закрепленную на втором кронштейне, шарнирно связанном с другим плечом рычага, и расположенную под левой ногой водителя, пружины, установленные между нижней и верхней поверхностями соответственно платформы и станины, выход тензодатчика через элемент НЕ соединен с первым входом ключа и входом блока анализа, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторыми входами ключа и элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом ключа, блок анализа состоит из генератора импульсов, элемента И, счетчика, n дешифраторов, n делителей, n первых и вторых ключей, n-1 первых и второго элементов НЕ, элемента ИЛИ, при этом входом блока анализа является первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора сигналов, выход элемента И через счетчик соединен со входами n дешифраторов, выходы которых соединены со вторыми входами n первых ключей, первые входы которых через n делители соединены с выходом генератора импульсов, выходы n первых ключей соединены с первыми входами n вторых ключей, вторые входы которых, за исключением последнего, соединены через n-1 первых элементов НЕ с выходами второго и последующих n дешифраторов, выходы вторых ключей соединены с входами элемента ИЛИ, выход первого дешифратора из группы n дешифраторов соединен со входом второго элемента НЕ, выходы второго элемента НЕ и элемента ИЛИ являются первым и вторым выходами блока анализа, дополнительно введен блок управления интенсивностью вибрации, группа входов которого соединена с третьей группой выходов блока анализа, а выход через тумблер, контакты задатчика временных интервалов (реле) подключен к входу вибрирующего устройства, блок управления интенсивностью вибрации состоит из n ключей, задатчика постоянных сигналов, элемента ИЛИ, при этом группа входов блока управления интенсивностью является первыми входами n ключей, вторые входы которых соединены с группой выходов задатчика сигналов, выходы n ключей соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления интенсивностью вибрации.
Новым признаком по способу является следующий.
Осуществляют функционирование вибрирующей платформы с нарастанием интенсивности вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя.
Новым элементом в устройстве являются: блок управления интенсивностью вибрации и связи между новыми и старыми элементами.
На фиг.1 приведена структурная схема электронной части устройства, на фиг.2 - общий вид вибрирующего устройства, на фиг.3 - структурная схема блока анализа, на фиг.4 - структурная схема блока управления интенсивностью вибрации.
Устройство содержит тумблер 1, сигнальную лампочку 2, задатчик 3 временных интервалов, вибрирующее устройство 4, тензодатчики 5, элемент И-НЕ 6, ключ 7, элемент ИЛИ 8, блок 9 анализа, блок 10 управления интенсивностью вибрации, причем тумблер 1 и сигнальная лампа 2 предназначены для включения и сигнализации о включения питания на составные блоки от бортовой сети транспортного средства, выход тензодатчика 5 через элемент НЕ 6 соединен с первым входом ключа 7, кроме того, выход элемента НЕ 6 соединен со входом блока 9 анализа, первый выход которого соединен со вторым входом ключа 7, а второй выход соединен со вторым входом элемента ИЛИ 8, первый вход которого соединен с выходом ключа 7, третья группа выходов блока 9 анализа соединена с группой входов блока 10 управления интенсивностью вибрации, выход которого через тумблер 1 и электроконтакты задатчика 3 временных интервалов соединен с входом вибрирующего устройства 4 (фиг.1).
Вибрирующее устройство 4 включает в себя электродвигатель 11, соединенный с понижающим редуктором 12, двуплечий рычаг 13, установленный с помощью шарнира 14 на первом кронштейне 15, неподвижно закрепленном на станине 16. Кривошип 17 размещен на выходном валу редуктора 18 с возможностью взаимодействия с одним из плеч рычага 13. Вибрирующая платформа 19 закреплена на втором кронштейне 20, который шарниром 14 связан с другим плечом рычага 13, и расположена под левой ногой водителя. Пружины 21 установлены между нижней и верхней поверхностями соответственно платформы 19 и станины 16 (фиг.2).
Блок 9 анализа состоит из генератора 22 импульса, элемента И 23, счетчика 24 импульса, n дешифраторов 25, n делителей 26, n первых 27, n вторых 28 ключей, n-1 первых 29 элементов НЕ, второго 30 элемента НЕ, элемента ИЛИ 31, причем первый вход элемента И 23 является входом блока 9 анализа, второй вход которого соединен с выходом генератора 22 импульсов, выход элемента И 23, через счетчик 24, соединен со входами n дешифраторов 25, выходы которых соединены со вторыми входами n первых ключей 27, первые входы которых соединены с выходами n делителей 26, входы которых соединены с выходом генератора импульсов 22, выходы n первых 27 ключей соединены с первыми входами n вторых 28 ключей, вторые входы которых, за исключением последнего, соединены через n-1 первые 29 элементы НЕ с выходами второго и последующих n дешифраторов 25, выходы второго 28 ключа соединены со входами элемента ИЛИ 31, выход первого дешифратора из n дешифраторов 25 соединен с входом второго 30 элемента НЕ, выходы второго 30 элемента НЕ, элемента ИЛИ 31 и выходы n вторых ключей являются соответственно первым, вторым и группой третьих выходов блока 9 анализа (фиг.3).
Блок 10 управления интенсивностью вибрации состоит из n ключей 32, задатчика 33 постоянных сигналов, элемента ИЛИ 34, при этом группа входов блока 10 управления интенсивностью является первыми входами n ключей 32, вторые входы которых соединены с группой выходов задатчика 33 сигналов, выходы n ключей соединены с входами элемента ИЛИ 34, выход которого является выходом блока 10 управления интенсивностью вибрации.
Задатчик 3 временных интервалов выполнен в виде реле времени и предназначен для периодического включения вибрирующего устройства 4. На передней панели управления автомобилем установлен тумблер 1 и сигнальная лампочка 2, позволяющая судить о подаче или неподаче питания на составные блоки от бортовой сети транспортного средства.
Устройство работает следующим образом.
При включении тумблера 1 напряжение поступает на вход сигнальной лампочки 2 и через контакты задатчика 3 временных интервалов (реле) на вход вибрирующего устройства 4 (фиг.1). Срабатывание задатчика 3 временных интервалов осуществляется в момент засыпания водителя путем выдачи сигнала от тензодатчиков 5, закрепленных на руле, через элемент НЕ 6, ключ 7, первый вход элемента ИЛИ 8 на вход задатчика 3 временных интервалов.
Включение вибрирующего устройства 4 осуществляется путем подачи питания на электродвигатель 10, соединенный с понижающим редуктором 11, при этом кривошип 16 взаимодействуют с одним из плеч рычага 12, другое плечо взаимодействует с вибрирующей платформой 18, расположенной под левой ногой водителя (фиг.3).
Блок 9 анализа определяет продолжительность засыпания водителя и в зависимости от продолжительности засыпания водителя формирует сигналы с различной частотой.
В случае если продолжительность засыпания водителя превышает определенный уровень, происходит снятие сигнала с первого выхода блока 9 анализа и соответственно со второго выхода ключа 7, тем самым прекращается выдача сигналов от тензодатчика 5 через элемент НЕ 6, ключ 7, первый вход элемента ИЛИ 8 на вход задатчика 3 временных интервалов, и осуществляется выдача сигналов со второго выхода блока 9 анализа через второй вход элемента ИЛИ 8 на вход задатчика 3 временных интервалов, обеспечивая тем самым вибрацию вибрирующего устройства 4 с различной частотой (фиг.1).
Функционирование блока 9 анализа осуществляется следующим образом.
Сигнал с выхода элемента НЕ 6 поступает на первый вход элемента И 22, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 21 импульсов. С выхода элемента И 22 импульсы через счетчик 23 поступают на входы дешифраторов 24. Счетчик 23 в зависимости от временного интервала снятия нагрузок с руля транспортного средства обеспечивает фиксацию продолжительности засыпания водителя транспортного средства (фиг.2).
В зависимости от продолжительности засыпания водителя происходит последовательное срабатывание n дешифраторов 24. При этом за счет выдачи сигналов с одного из выходов дешифраторов 24 на вторые входы первых 26 ключей, обеспечивается прохождение сигналов от генератора 21 импульсов через один из n делителей 25, один из n первых 26 ключей, один из вторых 27 ключей, элемент ИЛИ 30, второй вход элемента ИЛИ 8 на вход задатчика 3 времени, обеспечивая тем самым выдачу электропитания через тумблер 1 и электроконтакты задатчика 3 временных интервалов на вход вибрирующего устройства 4 (фиг.2, фиг.1).
В зависимости от продолжительности засыпания водителя происходит открытие последующих цепей (от генератора 21 импульсов через один из n делителей 25, один из n первых 26 ключей, один из вторых 27 ключей, элемент ИЛИ 30, второй вход элемента ИЛИ 8 на вход задатчика 3 временнных интервалов).
Закрытие предыдущей цепи осуществляется за счет закрытия n вторых 27 ключей в момент времени выдачи сигналов с выхода второго и последующих дешифраторов из 24 n дешифраторов, через n-1 первые 28 элементы И-НЕ на вторые входы n вторых 27 ключей (фиг.3).
В зависимости от продолжительности засыпания водителя на один из входов блока 10 управления интенсивностью и соответственно на один из первых входов n ключей 32, поступает сигнал, который обеспечивает поступление заданной амплитуды сигнала с выхода одного из группы выходов задатчика 33 сигналов, через второй вход одного из n ключей 32, элемент ИЛИ 34 (фиг.4).
С выхода блока 10 управления интенсивностью сигнал с амплитудой, которая зависит от продолжительности засыпания водителя, поступает через тумблер 1, контакты задатчика 3 временных интервалов (реле) на вход вибрирующего устройства 4 (фиг.1).
Таким образом, обеспечивается функционирование вибрирующей платформы с нарастанием частоты и амплитуды вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя.
Источники информации
1. Решение о выдаче патента на изобретение от 26.05.2009 г. по заявке на изобретение №2008127609/11(033866) (прототип).