Анотація до роботи:

Головаха Р.В. Біотехнічна система для контролю психофізіологічного стану оператора. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 – медичні прилади та системи, Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2004.

Дисертацію присвячено питанням розробки біотехнічних електронних сенсорних систем типу “Антисон” з біологічними зворотними зв’язками, які дають змогу підвищити рівень безпеки та ефективність виконання професійних функцій людиною - і не лише на транспорті, але й у різних інших сферах трудової діяльності та у побуті.

Визначено найбільш інформативні та об’єктивні показники психофізіологічного стану водія транспортного засобу й обгрунтовано можливість їх контролю на базі аналізу виключно його рухових параметрів.

Розроблено і досліджено транспортні електронні біотехнічні системи з біологічними зворотними зв’язками для контролю настання передсонного стану водія, в яких сенсорний блок виведено з безпосереднього контакту з водієм та з’єднано з кермовим управлінням.

Розроблено структурні схеми і технологію виготовлення високочутливих твердотілих сенсорів, придатних для використання в біотехнічних системах типу “Антисон” з зворотними зв’язками на основі композиції nGaAs-iGaAs та гетероперехідної структури типу ITO/nSi/n⁺Si.

1. Обґрунтовано й експериментально підтверджено квазігармонійний характер рухової характеристики кермового колеса і встановлено особливості кореляційного зв'язку між моторними реакціями і психофізіологічним станом водія, що дозволило алгоритмізувати функціонування біотехнічних систем контролю передсонного стану.

2. З урахуванням результатів аналізу амлітудно-фазових кінезіологічних характеристик м'язових рухів водія запропоновано й обґрунтовано алгоритм дорейсового тестування його психофізіологічного стану, який покладено в основу комп'ютеризованої БТС типу «Антисон» з імітатором руля.

3. Обґрунтовано і визначено мінімальний набір найбільш інформативних параметрів, що характеризують настання передсонного стану водія, а саме частоту і швидкість кута повороту кермового колеса.

4. Розроблено спеціальні первинні перетворювачі (сенсорний елемент гальваномагнітного датчика плівкового типу (датчик Холлу) на основі GaAs і сенсорний елемент оптоелектронного датчика у вигляді чутливого елемента зі структурою гетеропереходу (типу ITO/nSi/n⁺Si)), що досить надійно фіксують основні показники психофізіологічного стану водія і задовольняють умовам обраної моделі динаміки кермового колеса, а саме: діапазон виміру кута повороту: 1,0…360,0 град; мінімальний кут повороту, що реєструється датчиком: 2,0 град; швидкість зміни кута повороту: 0,5…90,0 град/с; вихідний сигнал - потенційний аналоговий, амплітуда 100-600 мВ; напруга живлення однополярна стабілізована: +12,0 В; діапазон робочих температур: -40,0…+85,0С.

Публікації автора:

1. Левинзон Д.И., Чаусовский Г.А., Головаха Р.В. Устройства контроля уровня бодрствования водителя // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – 2002. - №1. – С.32-34. Автором сформульовано алгоритм і методику виявлення передсонного стану водія та запропоновано принципово нові технічні рішення контролю стану водія, що базуються на використанні гальваномагнітного, оптоелектронного і кінезіолого-кондуктометричного сенсорів.

2. Левинзон Д. И., Головаха Р. В. Электронная система с имитатором руля для тестирования состояния водителя // Электроника и связь. – 2003. - №20. - С.185-187. Автором визначено комплекс найбільш інформативних і об'єктивних показників психофізіологічного стану водія транспортного засобу й обґрунтовано можливість їхнього контролю за руховими параметрами, запропоновано алгоритм функціонування системи типу “Антисон”.

3. Яковлєв В.Ф., Головаха Р.В., Чаусовський Г.О., Швець Є.Я. Розробка технічних засобів підвищення безпеки експлуатації сільськогосподарської техніки // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – 2001. – Т.24, випуск 1. - С.70-74. Автором запропоновано алгоритм функціонування, методику виміру й електричну принципову схему пристрою з гальваносенсором, заснованого на фіксації передсонного стану водія за силою обтиснення кермового колеса.

4. Головаха Р.В., Чаусовський Г.А., Швець Є.Я. Інструментальний метод діагностики психоемоційного стану операторів // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – 2000. – Т.14, випуск 1. - С.84-87. Автором запропоновано алгоритм функціонування, методику проведення вимірів і конструкцію пристрою, в основу якого покладено принцип комплексного використання гальванічного і механотронного сенсорів для діагностування настання сонного стану водія.

5. Пат. №50213 А Україна., МПК А61 В5/05. Пристрій для контролю настання передсонного стану водія транспортного засобу / Головаха Р.В. - №2001118024; Заявл. 23.11.2001; Опубл. 15.10.2002. Бюл. №10.– 2 с.

6. Головаха Р.В., Чаусовский Г.А. Оксигемометричний сигналізатор зниження працездатності оператора транспортного засобу // Аграрний інформаційний бюллетень. – 2000. - №6. - С.19-20. Автором запропоновано алгоритм функціонування і варіант технічної реалізації пристрою для контролю за станом водія, заснованого на моніторингу ступеня насичення артеріальної крові киснем. Встановлено, що зниження цього показника на 3-5% надійно діагностує настання сонного стану.

7. Головаха Р.В. Антисон для водіїв сільгоспмашин // Аграрний інформаційний бюллетень. – 2000. - №4. - С.18-19.

8. Головаха Р.В, Чаусовский Г.А., Левинзон Д.И. Акустический электронный сигнализатор степени усталости водителя транспортного средства // Радіоаматор – Электрик. – 2001 - №1. - С.27. Автором запропоновано алгоритм функціонування, методику виміру, електричну принципову схему і друковану плату пристрою з індуктивним сенсором, заснованого на фіксації передсонного стану водія за силою обтиснення кермового колеса.

9. Левинзон Д.И., Чаусовский Г.А., Головаха.Р.В., Лашко Н.П., Солдатенко Д.А. Портативный прибор для экспресс-оценки психоэмоционального состояния человека // Запорожский медицинский журнал. – 2002. - №4. - С.64-65. Автором запропоновано алгоритм функціонування, методику виміру і конструкцію портативного електронного комплексу, який містить оптоелектронний сенсор для реєстрації частоти серцевих скорочень, що фіксується на вушній раковині, терморезистивний сенсор для реєстрації частоти подиху і температури тіла та диференційно-гальванометричний сенсор для тестування функціональної активності півкуль головного мозку (тестування латерального профілю).

10. Інформаційні листи Міністерства освіти і науки України №22, 26, 32, 55, 56, 57/2000, №18-21, 24, 27-31, 33-35, 37, 38/2001, №5-7, 9-12, 14/2002. Автором запропоновано алгоритми функціонування, методики проведення вимірів та конструкції пристроїв виявлення передсонного стану водія.

11. Головаха Р.В, Левинзон Д.И., Чаусовский Г.А. Сигнализатор предсонного состояния водителей транспортных средств // Радіоаматор – Электрик. – 2000. - №12. - С.28-29. Автором запропоновано алгоритм функціонування, методику виміру, електричну принципову схему і друковану плату пристрою з резистивним сенсором, який базується на контролі виявлення передсонного стану водія за силою обтиснення кермового колеса.