Ученые и конструкторы многих стран работают над тем, как помочь водителю в подобной ситуации. Проблема эта не нова. В частности, на железнодорожном транспорте ею занимаются уже давно и там разработан целый ряд так называемых устройств контроля бдительности машиниста. Сейчас подобные устройства созданы и для водителей автомобилей. Так, в Японии сконструирован сигнальный прибор, который, обнаружив, что у водителя притупилась реакция, издает громкий звуковой сигнал.
Принцип действия прибора основан на том, что частота поворотов рулевого колеса (подруливания) изменяется почти прямо пропорционально изменению скорости движения и что у бодрого и у уставшего водителя эта частота различна. Так, в городских условиях при скорости 50 км/ч внимательный водитель изменяет положение рулевого колеса 30–45 раз в 1 мин, а уставший только 15–25 раз.
Электронный прибор состоит из двух схем формирования импульсов (для колеса автомобиля и рулевого колеса), а также из счетного и сигнального устройств. В первой схеме электрический импульс образуется в тот момент, когда магнит, укрепленный на колесе автомобиля, проходит мимо неподвижной катушки. Во второй схеме он получается аналогичным образом даже при незначительном повороте рулевого колеса. Импульсы от этой схемы попадают в счетное устройство, где их число сравнивается. Если в течение определенного периода вращения рулевого колеса автомобиля будет зарегистрировано заданное нормальное число отклонений рулевого колеса, то отсчет в счетной системе вновь начинается с нуля. Если же из-за утомления или сонливости водителя число отклонений рулевого колеса окажется меньше положенного, то после достижения какого-либо предельного значения непрерывно регистрируемых импульсов(например, цосле&О оборотов колеса автомобил я)включается предупреждающий звуковой сигнал.
На принципе снижения мышечного тонуса построен еще один прибор контроля бдительности, названный указателем сонливости. Одна из французских фирм предложила монтировать на рулевом колесе датчик, состоящий из двух токопроводящих полос, одна из которых соединяется с массой, другая — с аккумуляторной батареей (через соответствующую электронную систему и замок зажигания). Электронная система, заключенная в небольшую коробку, находится на панели приборов. Когда водитель держит рулевое колесо нормально, между токопроводящими пластинками течет очень слабый ток (благодаря контакту рук с пластинами). В этом случае прибор не подает сигнала тревоги. При появлении у водителя сонливости контакт рук с рулевым колесом и токопроводящими пластинками ослабляется. При этом уменьшается ток, проходящий через прибор. В результате срабатывает сигнал тревоги.
Последовательно могут быть включены два сигнала. Первый — световой. На корпусе прибора справа вспыхивает красный свет. Если водитель на этот сигнал не реагирует, то автоматически включается зуммер. Одновременно выключается зажигание, и автомобиль останавливается, если водитель не приходит в состояние, необходимое для управления. Возможен вариант, когда действие сигнала зуммера и выключение системы зажигания будут сопровождаться дополнительно громким звуковым сигналом, предупреждающим других водителей. Если нормальный контакт рук водителя с токопроводящими пластинами на рулевом колесе восстанавливается, система сигнализации отключается, а двигатель пускается благодаря инерции движения автомобиля без каких-либо затруднений.
Ученые и конструкторы работают сейчас над созданием более совершенных и надежных устройств контроля состояния водителя. Так, в настоящее время появилось устройство, использующее явление резкого снижения электрического потенциала, снимаемого с различных участков тела водителя. Отличительной особенностью этого устройства является то, что оно не только сигнализирует об опасном утомлении водителя, как это было в двух предыдущих случаях* но и, воздействуя на биологически активные зоны человека, повышает его работоспособность.
Выше шла речь о приборах контроля за состоянием водителя, а сейчас мы расскажем о некоторых устройствах, которые разработаны конструкторами с тем, чтобы облегчить водителю контроль за техническим состоянием автомобиля.
Помощники водителя. Наблюдения показали, что более 15 % автомобилей эксплуатируются с неисправной системой освещения. Поэтому было решено оборудовать автомобили устройствами, которые сигнализировали бы об отказе любой из ламп в электрооборудовании. Решить эту задачу позволяет простая схема. На панели управления автомобилей — световой индикатор. При исправных цепях электрооборудования он не горит. Обрыв любой из цепей накала ведет к срабатыванию логической схемы и загоранию светового индикатора, который сигнализирует водителю о неисправности.
Две системы предложены для быстрого обнаружения водителем неисправности двигателя. В первой вычислительное устройство непрерывно контролируёт работу двигателя. Если в работе двигателя появилось какое-то нарушение ритма или ухудшилась одна из характеристик двигателя (например, закончился срок службы масла, недостаточна вентиляция картера и т. д.), вычислительное устройство посылает соответствующий сигнал на панель контрольно-измерительных приборов.
Аналогично действует и другая система барабанного типа с одной лампочкой, расположенная тоже на панели контрольно-измерительных приборов. Когда в работе двигателя появляется какой-либо дефект, в барабане зажигается лампочка, а сам он поворачивается и останавливается в одном из 16 положений, сообщая водителю о той или иной неисправности.
Таким образом, конструкторы создают приборы для контроля первых двух элементов комплекса водитель — автомобиль — дорога. Ну, а как дела с третьим элементом, с дорогой? Оказывается, что в этой области ведутся работы, направленные на улучшение информации водителя о состоянии дорожного покрытия, в частности, о возможности возникновения гололеда.
В приборе, который создан с этой целью, используются два датчика, один из которых реагирует на повышение влажности, а второй — на понижение температуры. Расположение датчиков обеспечивает свободный обдув их струей встречного воздуха. На панель управления автомобилем выведены две сигнальные лампочки, одна из которых загорается, когда влажность достигает 98—100 %, а вторая, когда воздух охлаждается до температуры замерзания воды. Применение подобного устройства, как полагают, позволит уменьшить число дорожно-транспортных происшествий, особенно осенью и весной. В эти периоды водитель нередко обнаруживает присутствие льда на дороге лишь тогда, когда автомобиль начинает терять управление.
Искусственный штурман. Чтобы облегчить работу водителя, разработано большое число навигационных приборов для более четкого согласования тактики и стратегии управления автомобилем. Такие приборы представляют собой маленькие ЭВМ, так называемые персональные бортовые компьютеры.
Бортовые компьютеры позволяют: заранее спланировать дальнюю поездку, задав безопасную и разумную среднюю скорость и общее расстояние пробега; проехать 1200 или 1400 км и прибыть на место назначения с точностью до 20 мин от расчетного времени; определить возможные незапланированные отклонения от маршрута и длительных остановок на отдых; определить время, которое можно использовать на развлечения и остановки для отдыха, не нарушая графика движения; если график движения нарушен, определить насколько; оценить задержки из-за пробок у железнодорожных шлагбаумов и дождливой погоды.
Кроме выполнения ряда операций по расчету времени, расстояния и скорости, бортовой компьютер автоматически следит за выполнением графика движения, поддерживая постоянной заранее рассчитанную ранее скорость движения. Так, если вы наметили проехать 700 км, например, от Москвы до Харькова за 10 ч, то средняя скорость должна быть 70 км/ч. Компьютер поможет вам учесть все остановки на отдых, заправку, прием пищи и подскажет, какую скорость нужно держать на остающихся этапах пути, чтобы вовремя прибыть к намеченной цели. Поможет вам компьютер и при поездке по большому городу. Только в этом случае она будет находиться не в автомобиле, а в вычислительном центре, управляющем движением транспорта. Сообщив по телеметрии конечную цель поездки и желательное время прибытия, вы по каналу обратной связи получаете условный код программы, который начинает излучать микропередатчик вашего автомобиля. На миниатюрном экране (дисплее), вмонтированном в приборный щиток автомобиля, высвечивается безопасная скорость движения, а при подъезде к перекрестку начинает мигать стрелка, предупреждающая о необходимости свернуть на предложенный маршрут. Так, от перекрестка к перекрестку и проводит вас компьютер по хитросплетениям магистралей города.
