Устройство для предупреждения об опасности водителя механического транспортного средства при потере им активности вследствие, например, засыпания

 

Изобретение относится к технике безопасности эксплуатации транспортных средств и предназначено для предупреждения находящегося в пути водителя об опасности при его погружении в сонное состояние. Работа устройства основана на регистрации частоты пульсации сердца и предусматривает подачу предупредительного сигнала в головной телефон в случае снижения частоты пульса ниже определенного предела. Датчик закрепляется на мочке уха водителя с помощью прицепки и состоит из миниатюрного источника света и фотоприемника, располагаемых по обе стороны мочки. Изменения насыщенности крови в кровеносных сосудах мочки преобразуются в электрические сигналы. В электронном блоке с помощью частотного компаратора производится оценка частоты пульса, а посредством счетчика отображается текущее значение частоты. 4 ил.

Изобретение относится к технике безопасности эксплуатации транспортных средств и направлено на обеспечение безопасности за счет контроля физического состояния водителя.

Известно предупредительное устройство, содержащее датчик частоты пульса сердца, связанный через радиоканал со счетчиком частоты и выполненный в виде преобразователя изменений насыщенности крови в электрические сигналы с миниатюрными источниками света и фотопроводящим полупроводниковым элементом, размещенным с помощью ленты на руке водителя.

Однако известное устройство характеризуется значительной сложностью, обусловленной наличием нескольких ступеней преобразования сигналов датчика пульса сердца.

Кроме того, расположение части составных элементов устройства на руке водителя вносит определенные неудобства в управление транспортным средством.

Задачей изобретения является упрощение конструкции подобного предупредительного устройства и облегчение его практического использования.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для предупреждения об опасности водителя механического транспортного средства при потере им активности вследствие, например, засыпания, содержащее датчик частоты пульса сердца, связанный выходной цепью со счетчиком частоты и выполненный в виде преобразователя изменений насыщенности крови в электрические сигналы с миниатюрным источником света и фотопроводящим полупроводниковым элементом, и узел звуковой сигнализации, введен частотный компаратор, подключенный входами к выходу установочного частотного генератора и выходной цепи датчика частоты пульса, а выходом - ко входу узла звуковой сигнализации; упомянутые источник света и фотопроводящий элемент установлены на прикрепляемой к мочке уха прищепке с возможностью расположения их по обеим сторонам от мочки, при этом прищепка соединена эластичной пружиной с размещаемой на раковине уха подвеской.

На фиг. 1 изображена функциональная схема описываемого устройства; на фиг.2 представлен общий вид примененного в нем электронного блока; на фиг. 3 и 4 приведены вид спереди и сборку датчика частоты пульса сердца.

В состав устройства входят последовательно включенные датчик частоты пульса сердца 1 (фиг.1), усилитель 2, умножитель частоты 3, формирователь прямоугольных импульсов 4, частотный компаратор 5, узел звуковой сигнализации 6 с реле управления (электронным ключом) 7 7 и звуковым сигнализатором (головным телефоном) 8. Кроме того, в устройстве имеются счетчик частоты 9, соединенный с выходом формирователя прямоугольных импульсов 4, и установочный частотный генератор 10, к выходу которого подключен опорный вход частотного компаратора 5.

Ряд функциональных органов устройства скомпонован в корпусе 11 (фиг.2) электронного блока, на лицевую панель которого выведены ручка 12 для установки порога срабатывания частотного компаратора 5, цифровое табло 13, указывающее частоту пульса в минуту, цифровое табло 14, регистрирующее установленную частоту порога для частотного компаратора 5, и выключатель питания 15.

Датчик частоты пульса сердца 1 содержит подвеску 16 (фиг. 3, 4) для размещения на раковине уха и прикрепленную к мочке уха прищепку 17 с пружиной 18. Подвеска 16 и пружина 17 соединены между собой эластичной резиной 19. Миниатюрный источник света 20 и фотопроводящий полупроводниковый элемент (фотодиод) 21 установлены на прищепке 17 с возможностью расположения их по обеим сторонам от мочки 22 уха.

Устройство работает следующим образом.

Датчик частоты пульса 1 с помощью подвески 16 и прищепки 17 закрепляется на ухе водителя. При этом щеки прищепки 17 охватывают мочку 22 уха с двух сторон. Источник света 20 и фотопроводящий полупроводниковый элемент 21 также оказываются по обе стороны от мочки 22. Выключателем 15 подается питание в электронный блок из бортовой сети. На табло 13 появляется показание частоты пульса. Далее поворотом ручки 22 налево или направо проверяется включение звукового сигнала при частоте пульса на этот момент времени. Затем ручки 12 направо порог срабатывания уменьшается на 5-10 единиц. Частотный порог компаратора 5 задается с помощью установочного частотного генератора 10 и варьируется в пределах 3-5 Гц. В пути возможна дальнейшая корректировка частотного порога.

С изменением насыщенности крови в кровеносных сосудах мочки 22 уха изменяется световой поток, поступающий от источника 20 к фотопроводящему элементу 21. Это вызывает появление электрических импульсов, позволяющих регистрировать частоту пульса. Образованные сигналы усиливаются усилителем 2 и подводятся к умножителю частоты 3, собранному, например, из двух последовательных удвоителей частоты на элементах 2ИЛИ-НЕ. После 4-кратного увеличения частоты сформированные органом 4 сигналы поступают в частотный компаратор 5, выполненный, например, с использованием интегральных ждущего мультивибратора К155АГ1 /74121/ и триггера К155ТМ2.

При уменьшении частоты импульсов, поступающих на компаратор 5, ниже его порога срабатывания, импульсы на его выходе исчезают и реле управления 7 включает звуковой сигнализатор 8. Одновременно происходит измерение частоты пульса сердца с обновлением показаний через каждые 15 с.

Таким образом, работа предложенного предупредительного устройства основана на учете частоты пульса сердца водителя транспортного средства в пути. При опасном снижении частоты пульса, вызванном снижением напряженности или погружением в сонное состояние, вырабатывается резкий звуковой сигнал предупреждения.

Формула изобретения

Устройство для предупреждения об опасности водителя механического транспортного средства при потере им активности вследствие, например, засыпания, содержащее датчик частоты пульса сердца, связанный выходной цепью со счетчиком частоты и выполненный в виде преобразователя изменений насыщенности крови в электрические сигналы с миниатюрным источником света и фотопроводящим полупроводниковым элементом, узел звуковой сигнализации, отличающееся тем, что в него введен частотный компаратор, подключенный входами к выходу установочного частотного генератора и выходной цепи датчика частоты пульса, а выходом - к входу узла звуковой сигнализации, упомянутые источник света и фотопроводящий элемент установлены на прикрепляемой к мочке уха прищепке с возможностью расположения их по обеим сторонам от мочки, при этом прищепка соединена эластичной резиной с размещаемой на раковине уха подвеской.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4