Способ предотвращения засыпания водителя транспортного средства и устройство для его осуществления

Способ предотвращения засыпания водителя транспортного средства и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 (Патент РФ №2390434, МПК B60K 28/02, опубликовано 27.05.2010 г.), в котором в качестве вибрирующего устройства используют платформу, размещенную под левой ногой водителя. Момент засыпания водителя определяют на основе определения момента снятия нагрузок с руля транспортного средства. Продолжительность засыпания водителя определяют на основе фиксации временного интервала снятия нагрузок с руля транспортного средства. Функционирование вибрирующей платформы осуществляется 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.

Недостатком данного способа является возможность ложного срабатывания при изменении нагрузки на руль, зависящей от индивидуальных особенностей водителя, необходимость дополнительно устанавливать под левую ногу водителя вибрирующую платформу и периодическое воздействие вибрации на ногу водителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ (Патент РФ №2370380, МПК B60K 28/02, опубликовано 20.10.2009 г.), в котором в качестве вибрирующего устройства используют платформу, размещенную под левой ногой водителя. Момент засыпания водителя определяют на основе определения момента снятия нагрузок с руля транспортного средства. Продолжительность засыпания водителя определяют на основе фиксации временного интервала снятия нагрузок с руля транспортного средства. Функционирование вибрирующей платформы обеспечивают с нарастанием частоты вибрации в зависимости от продолжительности засыпания водителя.

Недостатком данного способа является возможность ложного срабатывания при изменении нагрузки на руль, которая зависит от индивидуальных особенностей водителя, сложность конструкции, необходимость дополнительно устанавливать под левую ногу водителя вибрирующую платформу и периодическое воздействие вибрации на ногу водителя.

Известно устройство для предотвращения засыпания водителя транспортного средства (Патент РФ 2023601, МПК B60K 28/00,опубликовано 30.11.1994 г.). Данное устройство содержит электродвигатель, соединенный с понижающим редуктором, на выходном валу которого размещен кривошип с возможностью его взаимодействия с одним из плеч двуплечего рычага, установленного шарнирно на кронштейне, неподвижно закрепленном на станине, а другой конец двуплечего рычага шарнирно соединен с другим кронштейном, неподвижно закрепленным на вибрирующей платформе, размещенной на полу под левой ногой водителя транспортного средства и снабженной пружинами, размещенными между ее нижней поверхностью и верхней плоскостью станины. Устройство имеет реле времени, введенное в цепь электродвигателя, в которую включены также кнопка, тумблер и сигнальная лампочка, соединенные с бортовой электрической системой автомобиля.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, необходимость дополнительно устанавливать под левую ногу водителя вибрирующую платформу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство контроля за состоянием бодрствования водителя транспортного средства (Патент РФ №221493, МПК B60K 28/06, опубликовано 27.10.2003 г.), содержащее кольцевой датчик давления и систему пробуждения, расположенные на рулевом колесе, а также звуковые сигнализаторы, предохранительную систему безопасности и контроллер управления транспортным средством. Кольцевой датчик давления размещен с возможностью взаимодействия с подушечками крайних фаланг пальцев руки водителя. При этом он подключен к контроллеру управления транспортным средством с помощью электронной схемы, содержащей последовательно соединенные между собой блок защиты от помех, пороговый блок, систему пробуждения и блок согласования сигналов.

Недостатком вышеописанного устройства является возможность запаздывания его срабатывания в случае наступления сонного состояния водителя ранее, чем снизится давление подушечек пальцев на датчик, а также возможность снижения давления подушечек пальцев на датчик при отсутствии момента наступления сонного состояния, что приводит к ложным срабатываниям.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, исключающего использование под левой ногой вибрирующей платформы, воздействие вибрации на ногу водителя, возможность ложных срабатываний, и устройства, исключающего ложные и запоздалые срабатывания.

Поставленная задача достигается тем, что в способе для предотвращения засыпания водителя транспортного средства, заключающемся в определении момента засыпания водителя, в отличие от прототипа момент засыпания водителя определяют на основе фиксации углов поворота рулевого колеса кольцевым датчиком, полученные данные с помощью блока сравнения величины углов сравнивают с заданным углом поворота в зависимости от модели транспортного средства, затем с помощью счетчика подсчитывают за определенный промежуток времени количество углов поворота рулевого колеса, превышающих заданный угол поворота в зависимости от модели транспортного средства, затем с помощью блока сравнения количества углов сравнивают количество углов поворота рулевого колеса с заданным количеством углов поворота в зависимости от модели транспортного средства, при меньшем значении, чем заданное количество углов поворота, передают сигнал на систему пробуждения.

В устройстве для предотвращения засыпания водителя транспортного средства, содержащем систему пробуждения и кольцевой датчик, в отличие от прототипа установленный на рулевой колонке кольцевой датчик определяет угол поворота рулевого колеса и соединен с блоком сравнения величины углов с заданным углом поворота, блок сравнения величины углов соединен со счетчиком, подсчитывающим за определенный промежуток времени количество углов поворота рулевого колеса, превышающих заданный угол поворота, и передающим полученные данные на блок сравнения количества углов с заданным количеством углов поворота, блок сравнения количества углов соединен с системой пробуждения. Заданный угол поворота рулевого колеса, промежуток времени и количество углов поворота рулевого колеса устанавливаются в зависимости от модели транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что в способе упрощена конструкция и отсутствует вибрация за счет исключения из-под левой ноги водителя вибрирующей платформы, ложные и запоздалые срабатывания в способе и устройстве исключаются за счет того, что момент засыпания водителя определяют на основе фиксации кольцевым датчиком, установленным на рулевой колонке, углов поворота рулевого колеса.

Устройство для предотвращения засыпания водителя транспортного средства и его размещение представлено на фигуре 1.

Структурная схема устройства для предотвращения засыпания водителя транспортного средства изображена на фигуре 2.

Устройство (фигура 1) содержит закрепленный на рулевой колонке 1 кольцевой датчик 2, определяющий угол поворота рулевого колеса 3, блок сравнения величины углов 4, счетчик 5 количества углов поворота рулевого колеса 3, блок сравнения количества углов 6 поворота рулевого колеса 3, систему пробуждения 7, закрепленную на рулевой колонке и состоящую из звуковых сигнализаторов, провода питания 8.

Кольцевой датчик 2 углов поворота рулевого колеса (фигура 2) подает данные на блок сравнения величины углов 4 поворота рулевого колеса, который передает данные на счетчик 5 количества углов поворота рулевого колеса и далее на блок сравнения количества углов 6 поворота рулевого колеса, который при необходимости подает сигнал на систему пробуждения 7 по проводам связи 8.

Устройство работает следующим образом. В процессе управления транспортным средством водитель постоянно осуществляет повороты руля на угол, что фиксируется кольцевым датчиком 2. Полученные данные датчик передает на блок сравнения величины углов 4 поворота рулевого колеса 3, который фиксирует только те углы поворота рулевого колеса, которые превышают заданный угол. Значение заданного угла поворота определяется экспериментально для конкретной модели транспортного средства. Например, для автомобиля ГАЗ 33021 было определено значение угла поворота рулевого колеса 4,3⁰, для автомобиля КАМАЗ 55102 - 4,6⁰. Полученные данные блок сравнения величины углов 4 передает на счетчик 5 количества углов поворота рулевого колеса, который подсчитывает количество углов поворота рулевого колеса за определенный промежуток времени и передает данные на блок сравнения количества углов 6 поворота рулевого колеса с заданным количеством углов. Значения промежутка времени и заданного количества углов поворота определяются экспериментально для конкретной модели транспортного средства. Например, для автомобиля ГАЗ 33021 было определено 4 угла поворота рулевого колеса за 4 секунды, для автомобиля КАМАЗ 55102 - 2 за 4 секунды. В случае засыпания водителя количество углов поворота руля за определенный промежуток времени становится меньше, чем заданное, тогда блок сравнения количества углов 6 подает сигнал на систему пробуждения 7, которая вырабатывает звуковой сигнал пробуждения.

Применение изобретения позволяет существенно улучшить условия и безопасность труда водителей транспортных средств, так как позволяет предупредить засыпание водителя за рулем во время движения, упростить конструкцию, исключить вибрацию, ложные и запоздалые срабатывания.

1. Способ предотвращения засыпания водителя транспортного средства, заключающийся в определении момента засыпания водителя, отличающийся тем, что момент засыпания водителя определяют на основе фиксации углов поворота рулевого колеса кольцевым датчиком, полученные данные с помощью блока сравнения величины углов сравнивают с заданным углом поворота в зависимости от модели транспортного средства, затем с помощью счетчика подсчитывают за определенный промежуток времени количество углов поворота рулевого колеса, превышающих заданный угол поворота в зависимости от модели транспортного средства, затем с помощью блока сравнения количества углов сравнивают количество углов поворота рулевого колеса с заданным количеством углов поворота в зависимости от модели транспортного средства, при меньшем значении, чем заданное количество углов поворота, передают сигнал на систему пробуждения.

2. Устройство для предотвращения засыпания водителя транспортного средства, содержащее кольцевой датчик и систему пробуждения со звуковыми сигнализаторами, отличающееся тем, что на рулевой колонке установлен кольцевой датчик, определяющий угол поворота рулевого колеса и соединенный с блоком сравнения величины углов с заданным углом поворота в зависимости от модели транспортного средства, блок сравнения величины углов соединен со счетчиком, подсчитывающим за определенный промежуток времени количество углов поворота рулевого колеса, превышающих заданный угол поворота, и передающим полученные данные на блок сравнения количества углов с заданным количеством углов поворота в зависимости от модели транспортного средства, блок сравнения количества углов соединен с системой пробуждения.