2412

ром наиболее быстро и качественно протекает процесс восприятия информации.

Надежность работы водителя при управлении автомобилем, то есть его способность безотказно выполнять работу в определенных условиях и в течение определенного времени, во многом зависит от его психофизиологических особенностей.

Психические свойства личности, характеризующиеся динамикой протекания психических процессов, называются темпераментом. Особенности темперамента различно влияют на работоспособность водителей и на скорость развития у них утомления. Различают четыре основных темперамента: сангвинистический, холерический, флегматический и меланхолический.

Сангвиник – человек подвижный, с быстрой сменой настроения. У него легко меняется эмоциональное состояние, что находит отражение в речи, мимике, жестах. Сангвиник хорошо справляется с задачами, требующими быстрой сообразительности. Он легко входит в общение с другими людьми, отличается бодростью и способен поддерживать хорошее настроение в коллективе. Для него характерны высокая работоспособность и эмоциональная устойчивость.

Сангвиник хорошо проявляет себя в условиях оживленного дорожного движения, но недостаточно устойчив к монотонным раздражителям. В результате при движении на длинных прямых участках дороги, при однообразном околодорожном ландшафте он легко погружается в сон. Поэтому водители с преобладанием черт сангвинического темперамента более надежны в городской езде и менее – при поездках по трассе на далекие расстояния.

Холерик – человек с быстрыми реакциями, с сильными внезапно возникающими чувствами, которые имеют яркое внешнее проявление. Он порывист, эмоционально легковозбудим, склонен к бурным, неадекватным эмоциональным вспышкам, необоснованным действиям и поступкам. Холерик отличается достаточно высокой работоспособностью, но чрезмерная активность, связанная с большим расходом нервно-психической энергии способствует более быстрому развитию утомления. Он меньше других боится опасности, решителен, инициативен, но недостаточно сдержан и дисциплинирован. У него отмечается бессистемность в работе.

Наибольший процент «лихачей», превышающих скорость, составляют холерики. Если вдали вспыхивает красный свет светофора, а водитель продолжает свой путь на большой скорости, а затем резко тормозит, что пугает пешеходов и нервирует водителей, то с уверенностью можно сказать, что автомобилем управляет холерик. Холерик может быть хорошим водителем, но нуждается в постоянном контроле и самоконтроле при управлении автомобилем.

291

Флегматик – человек медлительный, уравновешенный, спокойный, смена эмоциональных переживаний происходит у него медленно, переживания находят слабое внешнее выражение. Его трудно вывести из себя, мимика и жесты однообразны, невыразительны, речь медленная. Прежде чем что-нибудь сделать, флегматик долго и обстоятельно обдумывает предстоящие действия, принятые решения выполняет спокойно и неотступно, с трудом переключается на другой вид деятельности. Отличается высокой работоспособностью.

Уравновешенность и спокойствие флегматика, его высокая устойчивость к монотонным раздражителям делают его незаменимым в дальних рейсах. Но решения и реакции флегматика обычно замедленны, что затрудняет его действия в аварийных ситуациях, протекающих в условиях дефицита времени.

Меланхолик – человек со слабыми реакциями, для него типична медленная смена настроений, как у флегматика, но его переживания характеризуются большой глубиной и длительностью. Настроение у меланхолика находит слабое внешнее выражение. Меланхолик тяжело переживает трудности жизни, нередко замкнут, необщителен, его движения медлительны, однообразны.

Меланхолик, для которого характерны нерешительность, склонность к колебаниям, растерянность в сложной обстановке, считается наименее пригоден для водителя автомобиля.

В чистом виде темпераменты встречаются очень редко. Обычно человек сочетает в себе ряд черт, характерных для нескольких темпераментов. Темперамент может изменяться и под влиянием воспитания и условий жизни.

Так, холерик, отличающийся большой силой нервных процессов и высокими волевыми качествами, путем настойчивой тренировки может стать более сдержанным и не допускать за рулем неадекватных эмоциональных вспышек, импульсивных решений и действий.

Медлительность водителя с флегматическим темпераментом может компенсироваться профессиональным опытом, благодаря которому он заранее и достаточно точно будет прогнозировать развитие дорожной обстановки. Это позволит ему своевременно выполнять необходимые управляющие действия, направленные на предупреждение аварийных ситуаций.

Водители с такими меланхолическими чертами, как нерешительность и робость, при упорной тренировке могут в значительной степени компенсировать эти недостатки, что достигается отличной профессиональной подготовленностью, повышенной внимательностью и прогнозированием развития дорожной обстановки.

Находясь за рулем, водитель удерживает в поле зрения дорогу, видит препятствия на ней, пешеходов, транспортные средства, следит за показаниями приборов, на слух контролирует работу двигателя, получает инфор-

292

мацию о правильности выполняемых действий по управлению автомобилем. Однако тот факт, что водитель кроме всего прочего может просто уснуть за рулем, не акцентируется должным образом.

Проблему психофизиологического состояния водителя транспортного средства решает система, способная распознавать признаки усталости в движениях и реакциях водителя. Если признаки усталости обнаружены, система предупредит о необходимости передохнуть.

Система слежения за психофизиологическим состоянием водителя постоянно отслеживает движения водителя и на основе полученных данных моделирует типичное лично для него поведение. Далее программа создает профиль, учитывающий время суток, длительность поездки без остановок и реакцию водителя. Обработав полученные данные, система оповещает водителя о необходимости сделать перерыв.

Система отслеживает и регистрирует следующие данные (рис. 6.36):

–угол вращения колеса;

–скорость и ускорение;

–использование индикаторов и нажатие на педали;

–внешние факторы, такие, как ветер или неровное дорожное покрытие.

Рис. 6.36. Параметры, определяемые системой слежения за психофизиологическим состоянием водителя

293

При фиксации изменений в поведении водителя они отправляются в диспетчерский центр, системой издается сигнал и на панели управления автомобиля загорается предупреждающий символ, уведомляющий водителя о наступлении времени для отдыха.

Помимо естественной усталости от недостатка сна, программа идентифицирует монотонность неизменяющихся дорожных условий в длительной поездке и отсутствие другого транспорта на дороге, особенно в темноте, так как именно благодаря этим факторам водитель устает и теряет бдительность. Крайне критично и то, что водители не могут распознать усталость на ранних стадиях, так как она проявляется постепенно – понемногу снижаются внимательность и скорость реакции. Система слежения за психофизиологическим состоянием способна предупредить водителя, выявляя первые признаки усталости.

Несмотря на официальную статистику, согласно которой лишь один процент ДТП происходит по причине того, что водитель уснул за рулем, это достаточно серьезный фактор, которым нельзя пренебрегать. Усталость водителя является более частой причиной дорожных происшествий, чем алкоголь.

С другой стороны, совершенно не важно, что говорит статистика, так как большинство водителей согласится, что система, предупреждающая о необходимости отдыха, с большой вероятностью может спасти не одну жизнь, благодаря продолжительному анализу состояния водителя и выявлению общих моментов, характерных или нехарактерных для его нормального поведения.

Алгоритм работы системы контроля и слежения за психофизиологическим состоянием водителя транспортного средства представлен на рис. 6.37.

В данном разделе рассмотрена автоматизированная система мониторинга и диспетчеризации автотранспортных средств предприятий на основе системы «GPS-мониторинг транспорта» с использованием дополнительных систем и датчиков, учитывающих физическое и психофизиологическое состояние водителя.

Система «Алкозамок» в представленной разработке обеспечивает достоверное обнаружение алкоголя в организме водителя, блокировку включения зажигания в случае обнаружения алкоголя, учет попыток несанкционированного запуска двигателя и контроль за трезвостью водителя во время движения.

Дополнительные системы и датчики контроля и слежения за психофизиологическим состоянием водителя позволяют отслеживать типичное проявление сонного или вялого состояния водителя.

294

теля при флуктуации оборотов двигателя. При этом сигналы обрабатывают по временной реализации огибающей в виде осредненных амплитуд сигналов в фазовом окне, соответствующем моменту перекладки в конкретном узле каждого цилиндра. Разделение локальных дефектов в сочленениях цилиндропоршневой и шатунно-кривошипных групп двигателя, синхронизированных с моментами перекладки в зазорах и общей "разболтанностью" двигателя или отдельных его узлов, производят по соотношению мощностей синхронизированных и несинхронизированных сигналов.

Амплитуды виброимпульсов и моменты их появления в измеряемом сигнале содержат информацию о зазорах в сопряжениях кинематических пар и о параметрах их работы. При этом в диагностическом тракте передачи сигналов используют универсальный усилитель-формирователь, выдающий синхроимпульсы с обеспечением фазоизбирательного анализа состояния двигателя с любым из применяемых датчиков цикла за счет расширения амплитудного диапазона входного сигнала, а измерение виброакустических сигналов с поверхности двигателя осуществляют посредством контактных вибродатчиков.

Для повышения информативности диагностики в качестве опорного уровня сигналов используют информацию с предыдущих диагнозов двигателя, при этом информацию об уровне опорных сигналов и сигналов диагностики данного конкретного двигателя сохраняют в базе данных и используют при анализе уровня сигналов при последующей диагностике с определением тенденций изменения технического состояния двигателя.

Диагностику технического состояния клапанов системы газораспределения, шатунных подшипников и приводных агрегатов осуществляют на холостом режиме работы двигателя, а диагностику технического состояния цилиндропоршневой группы, коренных подшипников и зубчатых передач трансмиссий проводят под нагрузкой или при внешнем прокручивании.

Усовершенствованная система для диагностирования технического состояния двигателя автомобиля содержит последовательно соединённые датчики вибрации, два из которых расположены на двигателе, один – на коробке передач и ещё один – на главной передаче, соединяющей их коммутатор, датчик цикла, блок цифровой обработки вибросигналов МЦПО, программное обеспечение для обработки звуковых колебаний и устройство для цифровой индикации выводимых параметров (ЖК-дисплей).

Конструктивная схема системы приведена на рис. 6.38.

Конкретные конструктивные и функциональные блоки описанного устройства для диагностики могут быть выбраны из известных промышленно применяемых блоков и узлов в зависимости от вариантов конструктивного исполнения устройства для диагностики.

297

организм человека, при длительном воздействии сильной вибрации возможны профессиональные заболевания.

Полезная вибрация применяется при перемешивании и утрамбовке бетона, вибропрокате строительных деталей, транспортировке и сортировке сыпучих тел, обработке и очистке металлов и пластмасс, забивке свай, бурении скважин, ускорении химических реакций. Это далеко не полный перечень областей, в которых вибрация оказывает неоценимую помощь человеку. Применение вибрации приводит и к принципиально новым возможностям. Например, действие вибрации на некоторые вещества придает им новые физические свойства. Задачи изучения как вредной, так и полезной вибрации объединены общим теоретическим аппаратом, применением одинаковых методов технического расчета и одинаковой аппаратуры для контроля, измерения и анализа вибрации.

Современная виброметрия широко использует достижения микроэлектроники, электроакустики, квантовой электроники, физики твердого тела, физики полупроводников, приборостроения, вычислительной техники.

Основное содержание виброметрии составляет измерение параметров вибрации. Вибрация тел является одним из наиболее сложных колебательных процессов, если иметь в виду все степени свободы тела и широкий спектр колебаний, которые могут быть и непериодическими. Сюда относятся колебания установившиеся, случайные, импульсные и т.д. Параметры вибрации: амплитуда, частота, размах и ряд других – измеряются с помощью специальных виброизмерительных установок или систем.

Информация о вибрационных процессах в зависимости от назначения объекта и используемой системы сбора и обработки данных может обеспечить решение одного из следующих типов задач: воспроизведение динамической картины работы объекта после проведения испытаний; диагностика динамического состояния объекта в процессе его работы; регулирование динамики работы объекта и защита от аварий.

В виброметрии подавляющее большинство задач решаются с помощью датчиков, преобразующих информацию о вибрации объекта в электрический сигнал (рис. 6.39).

Из всего многообразия существующих датчиков вибрации наибольшее распространение получили датчики с пьезоэлектрическими и пьезорезистивными преобразователями. Однако в последние годы начата интенсивная разработка принципиально новых датчиков вибрации — волоконнооптических, основанных на достижениях волоконной оптики и квантовой электроники.

Датчики, предназначенные для измерения вибросмещений, получили название виброметров. Датчики, которые обеспечивают измерение виброскоростей, называются велосиметрами, а виброускорения — акселерометрами.

299