Проекты

«Антисон 2» – устройство безопасности водителя автомобиля

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 7–9 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2103
Предметы: Физика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

В современном мире с огромным разнообразием транспортных средств одним из главных средств передвижения остаётся автомобильный транспорт. Разрабатываются и постепенно внедряются в опции автомобиля автоматические системы. Однако беспилотные транспортные средства остаются в индивидуальных экземплярах либо существуют на очень дорогих эксклюзивных машинах.

По-прежнему существует опасность возникновения аварий из-за человека, его невнимательности, усталости, несоблюдения правил безопасности и правил вождения транспортом. Водитель – основной участник дорожного движения, от которого зависит не только собственная жизнь, но и жизнь пассажиров. Поэтому мы решили проанализировать возможные причины ДТП, разобраться в проблеме и решить её, используя современные технологии.

В течение года специалисты подсчитали, что вождение в состоянии усталости явилось причиной около 310 тыс. ДТП. В этих происшествиях погибли 1400 человек, а ущерб составил 15,9 млрд долларов.

Таким образом, обозначим проблему: каждый водитель осознаёт опасность вождения в состоянии усталости, но не каждый осознанно останавливается на отдых. Поэтому необходимо предупреждающее устройство. В частности, эта проблема касается водителей автобусов и дальнобойщиков.

Цель

Разработать устройство с предупреждающим сигналом, который помешает водителю заснуть

Задачи

  1. Исследовать проблему засыпания водителя.
  2. Изучить существующие устройства, направленные на решение проблемы.
  3. Разработать принцип работы нового устройства.
  4. Обозначить и найти ресурсы для создания прототипа.
  5. Собрать и запрограммировать устройство.
  6. Протестировать и настроить устройство.
  7. Апробировать демонстрационную модель.
  8. Опросить водителей о предполагаемой эффективности устройства.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Плата Arduino UNO
  • Соединительные провода и провода длиной 0,7 м
  • Кнопка запуска работы системы
  • Макетная плата
  • Электронные компоненты
  • Персональный компьютер с установленным ПО: Arduino IDE, С++

Описание

Этапы работы над проектом

1.  Изучить принципы работы сенсорных панелей. При исследовании аналогичных устройств мы сделали вывод: датчики контролируют те параметры, которые могут измениться при засыпании водителя (в частности, частота морганий, физическое состояние и уровень концентрации). Все устройства представляют систему сенсоров, которые контролируют биопараметры.

2.  Продумать систему безопасности в салоне водителя. Было принято решение разработать устройство с предупреждающим сигналом, который помешает водителю заснуть и не будет являться дополнительным аксессуаром на теле водителя.

3.  Главные качества, которые мы обсуждали в команде, – это простота и надёжность. Вот таким должно быть наше устройство. Было решено усовершенствовать конструкцию и сделать поверхность руля сенсорной, так как она не требует усилий при нажатиях и не использует такого рабочего тела, как вода (за герметичностью конструкции нужно было постоянно следить). А на выходе получается ровно такой же электрический сигнал, как и в случае с гидравлической системой.

4.  Обозначить и найти ресурсы для создания прототипа.

5.  Сделать прототип сенсорной панели.

6.  Собрать и запрограммировать устройство.

7.  Протестировать и настроить устройство. В процессе тестировании образца мы столкнулись с трудностями монтажа.

8.  Апробировать демонстрационную модель.

Мы создали прототип устройства, которое при полноценном использовании поможет водителю и уменьшит количество аварий по причине засыпания и пренебрежения правилами безопасного вождения при нахождении в пробке.

К минусам разработанного устройства мы можем отнести обособленность и условность реакции водителя (можно заснуть, не отпуская руль).

Результаты работы/выводы

Мы создали устройство, которое поможет водителю и уменьшит количество аварий по причине засыпания. Устройство работает на изменении электроёмкости конденсатора при касании водителя.

Перспективы использования результатов работы

  1. Создать функцию пробуждения при помощи ароматизаторов.
  2. Изготовить автомобильный чехол на руль с инструкцией подключения.
  3. Провести опрос профессиональных водителей в автопарке.

Взаимодействовать с автомобилестроительными компаниями.