СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНОГО НАГЛЯДУ ЗА СТАНОМ ЗДОРОВ’Я ВОДІЯ ПІД ЧАС РУХУ АВТОМОБІЛЯ

Анотація

Запропоновано інтеграцію в блок допомоги при керуванні сучасним автомобілем додаткової системи автоматизованого нагляду за станом здоров’я водія під час руху. Основною метою такої системи є догляд за критичними показниками здоров’я такими, як температура, серцевий тиск, рівень кисню в крові у відсотковому співвідношенні, показниками електрокардіограми, фотоплетизмограма та звукове дослідження легень та серця -  стетоскопія. Запропоновано електронні схеми для реалізації керування даною системою та інтеграцію її до головного електронного блоку автомобіля за допомогою спеціального протоколу на основі послідовного інтерфейсу підключення. Одночасне зчитування, обробку та передавання даних планується реалізувати за допомогою операційної системи реального часу відповідних сенсорів. Обрано основні необхідні складові частини системи замірювання основних показників здоров’я – мікросхема, що використовується для зчитування та оброки сигналів електрокардіограми та фотоплетизмограми. Така система є особливо актуальною в сьогоденні, коли станом на 2020 рік, 25% всіх мешканців країни є водіями. Ще один показник, котрий робить цю систему особливо актуальною, це відсутність схожих систем на ринку. На момент написання статті, не має вбудованих систем в автомобілях, котрі б дозволяли робити постійний моніторинг стану здоров’я водія. Такі системи існують тільки, як додаткові прилади та не є сертифікованими приладами і в більшості знаходяться у стані розробки. Система дозволяє попереджувати про небезпеку для водія, що є особливо критичним під час руху, та проводити активний та пасивний моніторинг роботи серця, накопичувати дані та відправляти та за необхідності передавати їх лікарям для подальшого дослідження. Апаратна реалізація описана у вигляді електричних схем підключення сенсорів до основного мікроконтролера, котрий виконує керуючу функцію. Механічне підключення системи в автомобіль планується в місцях прямого контакту з тілом людини, такими як кермо, водійське сидіння, паски безпеки. Результати дослідження показують можливість реалізації такої системи використовуючи сучасні компоненти і програмні рішення

It is proposed to integrate an additional system of automated monitoring of the driver's health while driving into the assistance unit of a modern car. The main purpose of such a system is to take care of critical health indicators such as temperature, heart pressure, blood oxygen level in percentage ratio, electrocardiogram indicators, photoplethysmography and sound examination of the lungs, and heart-stethoscopy. Electronic circuits for implementing the control of this system and its integration into the main electronic unit of the car using a special protocol based on the universal serial interface are proposed. The main microcontroller on which it is proposed to manage the system is STM32F412CG. Simultaneous reading, processing and transmission of data is planned to be implemented using the real-time operating system for the corresponding sensors. All the necessary components of the system for measuring the main health indicators have been selected. Such a system is especially relevant today, when in 2020 year, 25% of all residents of Ukraine are drivers. Another indicator that makes this system particularly relevant is the lack of similar systems on the market. At the time of writing, there are no embedded systems in cars that would allow for constant monitoring of the driver's health. Such systems exist only as additional devices which are not certified and are mostly under development. The system allows you to warn about the danger to the driver, which is especially critical during the movement, and to conduct active and passive heart monitoring, accumulate data and send, if necessary transfer them to doctors for further research. The hardware implementation is described as electrical diagrams for connecting the sensors to the main microcontroller, which performs the control function. The mechanical connection of the system to the car is planned in places of direct contact with the human body, such as the steering wheel, driver's seat, and seat belts. The results of the research confirm the possibility of implementation for such a system while using modern hardware components and programming solutions.