Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДТП ПО ПРИЧИНЕ "СОН ЗА РУЛЕМ"

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано при создании технических средств обеспечения безопасности водителей автотранспортных систем (ТС), в частности, для предотвращения дорожно-транспортных происшествий по причине усталости и засыпания водителей ТС.

По свидетельству мировой статистики в последние годы наблюдается рост дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с тяжелым, групповым и смертельным исходом, в которых наибольший процент причин таких событий связан с усталостью водителей и сном во время движения. Спят водители преимущественно в ночное время суток (90% ДТП в ночное время и 1,5% - в дневное время суток). Спят не только водители «дальнобойщики», но и водители легкового транспорта, главным образом возрастная группа 18-20 лет. Ежегодно в России происходит более 100 тысяч ДТП, из них почти 50% - по причине «сон за рулем», в результате которых погибает более 5 тысяч человек (25% от всех погибших) и около 28 тысяч травмируется. Почти аналогичная ситуация имеет место в США, Франции и в других странах Европы и Азии. В этой связи проблема обеспечения безопасности водителей ТС приобретает поистине межнациональный характер. В настоящее время над ее решением работают не только научные коллективы, но и многие производители автотранспортной техники (Volvo, Ford, Mersedes и др.).

Известен способ предупреждения засыпания водителя транспортного средства, включающий получение изображения лица, обнаружение областей, предположительно содержащих глаза, обнаружение областей глаз, дополнительно осуществляется формирование эталона зрачка текущего водителя на основе общего для любого человека описания, периодическое освещение лица водителя инфракрасным светом, обнаружение области изображения, содержащей лицо, определение частоты морганий, определение длительности периода времени, в течение которого глаза закрыты, сравнение параметров, характеризующих состояние водителя с эталонными для состояния засыпания и состояния сна. По результатам сравнения принимается решение о необходимости сигнализации о засыпании водителя [1].

Недостатком способа является недостаточная точность включения сигнализации и тот общеизвестный факт, что существует категория людей, которые могут спать с открытыми глазами, почти не моргая.

Известно устройство подобного «Стоп-сон» китайского производства [2], выполненное в виде наушника, реагирующего на наклон головы водителя. При произвольном наклоне головы (а это может быть не только при засыпании) в наушниках раздается звуковой сигнал. Такой способ предупреждения все же чреват угрозой ДТП, поскольку до момента засыпания и соответствующего наклона головы, проходит время, связанное с ослаблением внимания.

Известно устройство для регистрации переходов между психофизиологическими состояниями у индивидуума [3], содержащее в себе считывающий блок, выполненный с возможностью измерения электродвижущей силы при постоянном электрическом токе от 0,5 до 5,0 микроампер с получением сигнала, по меньшей мере, два электрода, подключенных к считывающему блоку, выполненные с возможностью фиксации на теле индивидуума, логарифмирующий блок, выполненный с возможностью формирования логарифма сигнала из упомянутого считывающего блока и блок квантования, выполненный с возможностью квантования сигнала по уровню, содержащий в себе компаратор, выполненный с возможностью сравнения разности величин текущего и предшествующего сигналов с предварительно заданной величиной N из диапазона от 0,1 до 2,0 сантинепер и генератор импульсов, выполненный с возможностью формирования импульса с амплитудой N при разности величин текущего и предшествующего сигналов выше Ν; устройство дополнительно содержит в себе компенсирующий блок, выполненный с возможностью поправки сигнала из логарифмирующего блока на величину импульса из упомянутого генератора импульсов с получением поправленного сигнала, и с возможностью передачи поправленного сигнала в упомянутый компаратор, обрабатывающий блок, выполненный с возможностью отслеживания упомянутых импульсов и, по меньшей мере, один блок питания. Частный вариант воплощения устройства - закрепляемые на теле индивидуума электроды выполнены в форме колец для надевания на пальцы одной руки, а его корпус выполнен в виде перемычки, соединяющей упомянутые электроды.

Известна система поддержания работоспособности водителя Vigiton® [4], которая состоит из свето-звукового индикатора состояния водителя, наручных датчиков, встроенных в браслет и перстень, блока взаимодействия с системами автомобиля и предназначена для непрерывного контроля физиологического состояния водителя транспортного средства и предотвращения перехода водителя из активного состояния в состояние психофизической релаксации или дремотную стадию сна.

Недостатком подобных устройств является недостаточная точность включения сигнализации, поскольку сопротивление кожи человека зависит, как известно, от множества факторов, в том числе от состояния здоровья в данный момент времени (у лиц больных заболеваниями крови, туберкулезом, алкоголиков, наркоманов сопротивление электрическому току минимально - около 1 тыс. Ом, у физически здоровых людей эта величина достигает значений 500 тысяч Ом), от вида повседневной трудовой деятельности, а также от времени года, месяца, суток, от вида принятой пищи, напитков в данный момент времени (в т.ч. алкоголя).

Известно устройство слежения за состоянием водителя, разработанное фирмой «Мерседес» [5], основанное на регистрации манеры вождения ТС, которая, как известно, у каждого водителя строго индивидуальна и неповторима как отпечатки человеческих пальцев. В случае явных отклонений в характере вождения и его несоответствия дорожной обстановке бортовой компьютер включает звуковой сигнал «Сделай остановку, отдохни». Датчики этой системы отслеживают более 70 показателей.

К числу недостатков этой системы следует отнести ее сложность, высокую стоимость и вероятность ложных включений звуковой сигнализации, а также непригодность использования ее в автомобилях, используемых более чем одним водителем и автомобилях других марок.

В настоящее время нейрофизиологами установлено, что в мозгу действуют две составляющие сомногенной системы - синхронизирующая и десинхронизирующая [6, 7]. Синхронизирующая система охватывает те мозговые механизма, которые активны во время сна. Десинхронизирующая система состоит их таких мозговых механизмов, которые работают во время бодрствования. Смена возбуждения и торможения в работе этих систем зависит главным образом от основного «водила» - Солнца и регулируется гипофизом, вырабатывающим соответствующие импульсы для включения и отключения указанных систем. Далее. При исследовании записей биотоков здоровых людей по энцефаллограммам установлено, что при активном состоянии бодрствования господствующими среди многочисленных «зубцов» являются уровни частот в диапазоне 10-40 Гц. При этом миллиарды мозговых клеток работают асинхронно. Когда человек спит, регистрируются медленные волны частотой 2-4 Гц (так называемые «дельта-волны»), а мозговые клетки работают слаженно, синхронно. Таким образом, подавая в сомногенную систему мозга соответствующие нейроподобные импульсы можно активизировать работу той или иной системы.

В этой связи предлагается способ предотвращения ДТП по причине «сон за рулем», основанный на периодической подаче в десинхронизирующий отдел сомногенной системы коры головного мозга водителя через соответствующие точки аккупунктуры нейроподобных импульсов частотой 10-40 Гц.

Практическая реализация данного способа может быть выполнена на основе устройства, блок-схема которого представлена на рис.1.

В качестве задающего устройства (блок 1) используется пластиковая карта конкретного водителя с ЧИПом, на котором зафиксированы не только паспортные данные водителя, но и его основные физиологические параметры в нормальном состоянии бодрствования (частота сердечных сокращений, артериальное давление и т.п.). В качестве текущей информации об изменениях контролируемых физиологических параметров используются соответствующие датчики указанных выше параметров (блок 2). Текущая информация поступает в блок 3 для ее обработки, а затем в блок 4 принятия решения, который при наличии существенных отклонений этих параметров, свидетельствующих о вероятности ДТП, включает систему коррекции физиологического состояния водителя и (или) блок 5 предупредительной сигнализации и экстренного торможения. Указанная система коррекции физиологического состояния водителя, близкого к нормальному (бодрому), является весьма существенным дополнением и включает в себя генератор 6 нейроподобных импульсов, направляемых через соответствующие точки аккупунктуры в десинхронизирующий отдел сомногенной системы 7 коры головного мозга, ответственный за поддержание состояния бодрости водителя ТС.

Литература

1. Патент РФ №2413632, 2011 г.

2. http://www.8magazin.m/kupit/masterkit-mt2011/?refs=yamarket6365/

3. Патент РФ №101344, 2011 г.

4. http://www.neurocom.ru/ru2/auto/vigiton.html#

5. Attention Assist of Merscedes-Benz. (Движение без CHa).MeinLand.-1.6.2011.

6. Левин Я.И., Вейн A.M. Современная сомнология и некоторые аспекты применения снотворных препаратов // Кремлевская медицина. - Сомнология. - 1998. - №5. - С. 56-59.

7. Вейн A.M. Медицина сна / Кремлевская медицина. Сомнология. - 1998. - №5. - С. 3-8.