admin / 28.10.2018

Система контроля водителя

Алгоритм работы систем контроля усталости водителей

В современном мире вопрос о безопасности дорожного движения является одним из главных. Связано это из-за большого количества аварий, происходящих каждый год, в 40% из-за засыпания водителей за рулем. Вследствие этого крупнейшие автопроизводители стали разрабатывать и внедрять на автомобили устройства контроля состояния водителя. Внедрение таких устройств поможет снизить риск засыпания водителя во время движения и сделать поездки более безопасными.

Устройства контроля состояния водителя делятся на:

  1. контроль состояния по манере вождения водителя
  2. контроль состояния по биометрическим параметрам
  3. контроль состояния с помощью видеокамеры

К первой группе относятся системы: Attention Assist, Driver Alert Control (DAC), Emergency Assist.

Представленные системы определяют усталость водителей по манере вождения автомобилем: способом управления рулем, управление автомобиля, а также действиями водителя во время движения и некоторыми другими параметрами. Схематически системы контроля усталости состоят из датчика руля, звукового оповещения, предупреждающего водителя и контрольного индикатора

Систему контроля Attention Assist на Мерседесах ставят с 2011 года, начинает работать она когда скорость автомобиля достигла 80 км/ч. В течении первых 30 минут определяет стиль вождения, анализирует силу воздействия на руль, условие, при котором происходит движение, анализирует управление кнопками на рулевом колесе и педали тормоза.

При изменении траектории движения автомобиля (выезд за полосу дорожного покрытия), система выдает предупреждение об остановке на дисплей со звуковым сопровождением, в случае игнорирования водителем предупреждения и дальнейшего отклонения от полосы движения, система начинает оповещать об этом каждые 15 минут.

Рисунок 1. Алгоритм работы системы Attention Assist

Система Driver Alert Control (DAC) , которой пользуется Шведская автомобильная компания Volvo, отличается от Attention Assist тем, что следит за траекторией движения по трассе и с помощью видеоконтроля определяет его нахождение в полосе дорожного полотна. Активируется система DAC, которая работает совместно с элементами системы Lane Departure Warning (система предупреждения выезда из полосы), когда скорость автомобиля достигла 60 км/час.

Система Emergency Assist, устанавливается на машины автомобильной компании Volkswagen. Emergency Assist является обширной системой помощи движению по полосе. В случае засыпания водителя или потери сознания во время движения, система принимает управление на себя и останавливает транспортное средство, а также предупреждает других участников движения об опасной ситуации.

Ко второй группе относятся системы: Mind Sense, Vigiton, SmartCap Portable.

Данные системы определяют усталость водителя по биометрическим параметрам.

Система Mind Sense определяет усталость по активности мозга. По многочисленным медицинским исследованиям установлено, что мозг человека генерирует несколько мозговых импульсов различной частоты. Замер импульсов с помощью датчиков, расположенных на рулевом управлении, происходит постоянно.

Рисунок 2. Алгоритм работы системы Mind Sense

Система Vigiton определяет физиологическое состояние водителя через электродермальное сопротивление кожи с помощью двух контактных элементов: перстня и браслета. Которые одеваются перед поездкой. С помощью них можно определить трезвость водителя, температуру тела и сердцебиение. Система оповещает водителя о состоянии, предваряющего засыпанию и подает предупредительные сигналы.

К третьей группе относятся устройства: MR688GPK, Seeing Machines, DAS(Driver Attention System).

Данные устройства наблюдают за лицом водителя, определяя открытость век и частоту моргания глаз.

Системы Seeing Machines, DAS(Driver Attention System) работают в инфракрасном диапазоне, регистрирует частоту моргания глаз водителя и направление его взгляда. Поступающая в компьютер информация обрабатывается и по определенному алгоритму делается вывод о степени усталости человека за рулем. При обнаружении закрытых глаз больше определенного времени, делается предупреждение с помощью вибрации рулевого колеса или сидения. В случае дальнейшего игнорирования водителем предупреждения, начинает звучать звуковой сигнал.

Главная цель всех представленных систем и устройств заключается в предотвращении засыпания водителей за рулем при движении по дороге, а также предвидение ухудшения их состояния, а вследствие этого предотвращение опасных ситуаций на дороге.

Мы решили усовершенствовать работу систем контроля усталости водителей, совместив систему Mind Sense и устройство DAS(Driver Attention System). Чтобы определять состояние не только по биометрическим параметрам, но и по видеонаблюдению.

Совместный алгоритм работы систем изображен на рисунке 3.

Рисунок 3. Модернизированный алгоритм работы систем.

Данная модернизация поможет лучше контролировать состояние водителя во время поездки.

В данном направлении ведется активная разработка систем контроля усталости, которые помогут сделать движение еще более безопасным не только для водителя, но и для всех участников движения. Но конечно же лучше не испытывать себя на прочность при утомлении за рулем, а лучше остановиться и отдохнуть, даже если на автомобиле стоит система контроля усталости, которая не даст Вам уснуть.

Источник: https://novainfo.ru/article/13664

Системы поддержки водителей на основе измерения психофизиологических показателей

Всем добрый день! В этот раз хотелось бы затронуть такую интересную тему, как устройства поддержки водителей, а точнее их «человеческую» — психофизиологическую часть. Статья расскажет о последних разработках ведущих вузов мира и некоторых системах, уже появившихся в продаже. Приступим.

Надежность водителя и психофизиология вождения

Под надежностью водителя понимается способность своевременно и безошибочно принимать и обрабатывать информацию о состоянии транспортных средств (ТС), дорожных условиях, а также принимать и реализовывать адекватные решения по управлению ТС в течение заданного промежутка времени с допустимыми уровнями напряженности труда и рисками возникновения конфликтной ситуации, ДТП и ЧС (Шашина Е. В., МАДИ).


Пассажирский автобус из Краснодара перевернулся из-за спящего водителя, пострадали 10 человек (02.00 10 июля 2015 года, 894 километр трассы М4 Дон в Ростовской области)
Можно выделить четыре основные составляющие надежности водителя:
— медицинская – отсутствие заболеваний, проявления которых могут привести к потере контроля над автомобилем в процессе движения;
— психофизиологическая – комплекс личностных качеств водителя (свойства нервной системы, память, время реакции, качества внимания и т. п.), недостатки которых могут вызвать потерю времени в условиях его дефицита, например в опасной ситуации, или привести к ошибкам в принятии решений либо к их исполнению;
— профессиональная – наличие опыта, совокупность навыков управления автомобилем, позволяющих реализовать наиболее рациональные приемы обеспечения безопасности в любых условиях движения, в том числе опасные и критические ситуации;
— социально-психологическая – совокупность личностных качеств человека (уровень общей культуры, качество ответственности, дисциплинированности и т. п.), определяющих характер поведения на дороге, представляющей собой своеобразную социальную среду.
Причины, влияющие на снижение надежности водителей, так или иначе, связаны с ее составляющими. Например, неумение водителя безопасно управлять автомобилем чаще всего обусловливается его низкими психофизиологическими качествами, болезнью, чрезмерным утомлением, стрессовым состоянием и т. п. Причинами нежелания водителя безопасно управлять автомобилем является низкий уровень культуры и правосознания, агрессивность, безответственность, склонность к употреблению алкоголя.
Безопасное вождение требует от водителя не только хороших рефлекторных реакций, но и ненапряженной умственной деятельности с хорошей концентрацией внимания. Недопустимые уровни стресса, усталости и отвлечение внимания на дороге ухудшают производительность водителя и могут привести к временной потери концентрации, способности оценить риск и потери управления автомобилем, часто приводящим к ДТП. Исследователи определили, что вопрос, влияющий на уровень смертности и экономических потерь от ДТП, может быть решен по средствам разработки и внедрения контекстно-зависимых систем поддержки водителей. Такие системы способны прогнозировать наступление ДТП и заблаговременно предупреждать водителя об этом.
Многие системы поддержки процесса вождения основываются на измерении биосигналов, регистрируемых с водителя с помощью различных датчиков. На основании информации, извлекаемой из биосигналов, исследователи оценивают эмоции, уровень стресса, усталость, аффективное состояние и засыпание водителя.

Научные лабораторные исследования мировых вузов

В работах исследователей Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) описываются методы сбора и анализа физиологических данных в режиме реального времени в процессе вождения для определения уровня стресса водителя. В качестве биосигналов используются электрокардиограмма, электромиограмма, кожная проводимость, и дыхательная активность. Экспериментальная база включала 24 испытуемых, с каждого из которых в течение 50 минут регистрировались перечисленные выше сигналы. Использовались три вида деятельности: отдых от вождения, движение по шоссе и движение по городу. Исследователями удалось достигнуть 97% точности в распознавании уровней стресса, произведенного с помощью линейного дискриминантного анализа. По величине стресс был разделен на высокий, средний и низкий уровни. Было показано, что вариабельность сердечного ритма и кожная проводимость в наибольшей степени коррелируют с уровнем стресса.


Все датчики подключаются к компьютеру. Это разработка считается одной из ведущих в мире в области психофизиологии вождения

Кривые измеряемых биосигналов и уровня стресса
Непрерывный мониторинг аффективного состояния водителя в реальном времени в процессе вождения является сложной задачей, включающей сбор, предварительную обработку, выделение информативных признаков и классификацию информации, свидетельствующей о состоянии усталости/стресса водителя.
В университете Янины (University of Ioannina, Греция) разработали телеметрическую систему для контроля эмоционального состояния водителей гоночных автомобилей. В основе построения системы лежит сбор физиологических данных (ЭКГ, ЭМГ, КГР, дыхательная активность, видеоизображение лица), которые передаются по беспроводному каналу в централизованную систему, осуществляющую классификацию и оценку эмоционального состояния водителя. Для реализации классификатора использовались сразу несколько методов: наивный байесовский классификатор, машина опорных векторов(SVM), адаптивная сеть нечеткого вывода(ANFIS), дерево принятия решений и другие. В результате авторами было предложено разбиение уровней эмоционального состояния по возбуждению – высокий стресс и низкий стресс, и по валентности – эйфория и дисфория.

На базовой станции распознаются эмоциональные состояния и строится 3D-модель мимики лица

ЭМГ- датчики закрепляются на лице, дыхательные датчики с помощью пояса на груди, ЭКГ- на груди, КГР – на руке
Для исследования состояния усталости водителей греческие ученые применяли динамические и статические байесовские сети. В качестве анализируемых факторов использовались качество сна, условия труда, условия окружающей среды, биологические ритмы, а также физиологические сигналы — движение глаз, движение головы и выражения лица.
Индийские ученые (Birla Institute of Technology and Science) произвели измерение уровня стресса водителя, на основе фотоплетизмографического сигнала и КГР. На основе амплитудно-временных параметров исходных сигналов и пульсограммы авторы выделили множество критериев, по которым производится определение уровня стресса. Основой в работе является статистический метод определения стресс-тренда, связанный с прогнозированием значений сигнала, на основе изучения тренда сигнала. Так например, в данном методе анализируется показатель, рассчитанный как разница между фактическим значением функции и значением, предсказанным с помощью экспоненциально взвешенного скользящего среднего (EWMA) предыдущих значений.

Создается впечатление что управлять автомобилем в такой обвязке датчиков просто невозможно!

В качестве программной среды исследователи используют Biotrace+
Австралийские ученые из Технологического университета Сиднея (University of Technology Sydney) произвели оценку электрокардиограммы и вариабельности ритма сердца во время проведения лабораторного теста симуляции вождения. Измеряемым интегральным показателем стало состояние тревоги и усталости.

Исследовались 12 участников. Для каждого отмечались значения тревоги(fatigue) и усталости(alert). В качестве классификатора применялась нейронная сеть прямого распространения и с обратной связью
Рассчитываемый на основе спектра ритма сердца индекс вагосимпатического взаимодействия(балансовый показатель LF/HF) послужил идентификатором перехода от сонного/утомленного состояния к состоянию тревоги. В результате оказалось, что балансовый показатель уменьшается с увеличением усталости, в то время как его увеличение показывает повышенную умственную нагрузку и состояние тревожности.
Все вышеперечисленные системы являются лабораторными разработками и пока не было их явного внедрения в исходном виде в производство и продажу. Конечно, в первую очередь это объясняется сложностью технической реализации систем, многопараметричностью измеряемых показателей, недостаточностью экспериментальной базы и видимо отсутствием необходимых стартап-площадок для вывода продукта на рынок.
Однако некоторые упрощенные системы подобного класса уже появились в продаже.

Системы поддержки водителей, имеющиеся в продаже

StopSleep — это наручное устройство в виде перстня, которое помогает не уснуть за рулем. На держателях устройства расположены 8 измерительных контактов, соприкасающихся с кожей на пальцах водителя. Система непрерывно контролирует состояние водителя по изменению проводимости кожи и в опасной ситуации выдает предупреждающие сигналы в виде вибрации и громкого звука.
Эта же технология используется в детекторе лжи «Полиграф». Оповещает водителя звуковым сигналом и вибрацией за 2-5 минут до наступления сна. Принцип действия прибора основан на непрерывном измерении проводимости кожи водителя на пальцах руки. Перед погружением в сон проводимость кожи резко снижается. Прибор мгновенно реагирует и выдает предупреждающие сигналы в виде громкого звука и вибрации.
Закрепляющийся «перстень» представляет гибкую резину и не всегда хорошо держится во время активного движения, поэтому специально для водителей большегрузных тягачей был разработан усиливающий фиксатор из резины (здесь не показан)

Стоит отметить, что данное устройство мы недавно закупили для своих лабораторных исследований. К сожалению спящих водителей протестировать пока не удалось, а вот на спящих инженерах система работает отлично!) При засыпании в бытовых условия, как и положено, возникают все указанные пробуждающие сигналы.
Компания Anti-Sleep Pilot предложила устройство, которое определяет, когда водителю пора остановиться и передохнуть. Anti-Sleep Pilot работает путем сравнения хранимых данных (времени суток, кто управляет автомобилем, сколько времени автомобиль был в пути без остановок). Время от времени гаджет издает звуки и светится оранжевым светом, чтобы разбудить заснувшего водителя. Сразу после звукового или светового сигнала водитель обязан коснуться корпуса системы. В зависимости от времени реакции, устройство определяет, бодрствует ли водитель или ему необходимо сделать перерыв.

Anti Sleep Pilot включает в себя:
-акселерометр, который регистрирует ускорение автомобиля, необходимое для анализа вождения;
-высокоточные часы, которые определяют время вождения и реакции, используемые для расчёта уровня утомления водителя;

-датчик света, который автоматически адаптирует подсветку дисплея, чтобы удовлетворять уровню окружающего освещения в автомобиле;
-звуковой датчик, также автоматически адаптирующий звуковые сигналы под уровень шума в автомобиле;
-сенсорный датчик, обеспечивающий простоту взаимодействия во время вождения;
-интеллектуальную кнопку включения/выключения для экономии заряда батареек, когда система не используется.
Ну и кончено, нельзя не упомянуть компанию «Нейроком» — самого крупного отечественного производителя систем обеспечения безопасности на транспорте. В настоящее время у них имеется целая линейка устройств, как для внедрения в систему обучения и тренировки водителей, так и для применения на реальном транспорте. В качестве измерительной основы «Нейроком» использует браслет с размещенными на нем электродами для регистрации кожно-гальванической реакции.

Компания хорошо зарекомендовала себя в железнодорожном транспорте, где ее телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) помогает предотвращать засыпание водителей. Для автомобильного транспорта создана система поддержания работоспособности водителя Vigiton. Однако, засыпание — это довольно узкоспециализированная задача в оценке состояния всего организма. Сейчас в связи с нарастающими в геометрической прогрессии условиями повышенного стресса, агрессивности трафика крайне необходимы системы, позволяющие фиксировать интегральные показатели состояния организма. Своевременная их индикации помогла бы значительно снизить количество конфликтных ситуаций, дорожно-транспортных происшествий и как следствий чрезвычайных ситуаций. Всем желаю доброго пути!
Источники материалов

Источник: https://habr.com/post/381167/

Во многом о ситуациях с дорожно-транспортными происшествиями и авариями может рассказать статистика. Из статистических данных следует, что примерно 25% аварий возникают именно из-за утомляемости водителей. Они устают от длительных поездок, в результате чего могут даже на мгновение уснуть, что ведёт к ДТП.

Исследования дают наглядно понять, что более 4 часов непрерывного вождения крайне сильно влияет на реакцию водителя. Уже через 4 часа концентрация падает в 2 раза, а через 8 часов реакция становится медленнее в 6 раз.

Чтобы как-то справиться с этой проблемой, автопроизводители начали устанавливать дополнительное оборудование. Помимо подушек безопасности, улучшенных каркасов и продуманной конструкции, также большую роль играет современная электроника.

В погоне за увеличением безопасности появились первые образца систем контроля усталости. Постепенно они развивались и совершенствовались. Нельзя сказать, что нынешние системы достигли своего максимума. Но уже сейчас они работают эффективно, снижая аварийность на дорогах.

История появления

Многим действительно интересно узнать об истории появления систем контроля усталости водителей. Ведь в своё время это стало настоящим открытием и новым шагом в повышении безопасности вождения транспортных средств.

О реализации подобной системы задумывались многие. Но вот до каких-то реальных действий дошли первыми представители японской компании Nissan.

Что самое интересное, первые попытки создать рабочую систему контроля за усталостью были совершены ещё в 70-х годах прошлого века. Значимым стал 1977 год, поскольку именно тогда японцы запатентовали свою разработку.

На какое-то время работы над проектом остановились, ему практически не уделяли внимание. Обусловлено это было активным развитием и внедрением также важных систем безопасности, которые сейчас всем хорошо известны под названиями EBD, ABS и ESP.

И лишь когда все прочие системы были разработаны и модернизированы, спустя 30 лет после начала создания системы контроля появилась первая рабочая версия на автомобиле.

Причём не Nissan стали первопроходцами в этой сфере. На свои машины системы контроля установили представители шведского автоконцерна Volvo. Разработка носила название DAC, что означает Driver Alert Control. Состояла систем из видеокамеры, которая следила за положение авто на дорожном полотне, а также отслеживала траекторию движения. Дополнительно использовался специальный датчик. Его задачей было регистрировать частоту движений рулевым колесом. Если водитель отклонялся от правильной траектории, система подавала сигнал с рекомендацией остановиться и немного отдохнуть, чтобы набраться сил.

Следующими в борьбу за лучшую систему контроля вступили немецкие инженеры компании Mercedes. Их разработка во многом напоминала проект шведской компании. Но от видеокамеры они отказались. Остался лишь непосредственно сам датчик слежения за рулём, а также поставили дополнительный контроллер для педалей.

В системе присутствовал блок управления. В нём содержались усреднённые параметры того, как должен вести себя водитель, будучи бодрым и сосредоточенным. Если фиксируемые датчиками значения отличались от заданных оптимальных, это означало, что водитель устал.

Но в устройстве был выявлен один существенный недостаток. Программа эталонных показателей была предустановленной. Её нельзя было подстроить под конкретного человека. На решение этой проблемы пришлось потратить некоторое время. Но систему удалось усовершенствовать за счёт установки дополнительных датчиков, которые контролировали частоту нажатий на клавиши аудиосистемы, климатического оборудования. Плюс блок управления следил за качеством дороги и боковым ветром. В итоге система стала лучше понимать действия водителей.

Нужна ли такая система

Поскольку статистика наглядно демонстрировала опасность длительного нахождения за рулём, автопроизводители начали разрабатывать всевозможные способы борьбы с этой проблемой. Ведь человека не заставить не садиться за руль, если ему нужно куда-то ехать.

Во многих ситуациях водителя спасал факт наличия пассажира рядом. Он отвлекал его разговорами, поддерживал в состоянии бодрости, то есть не давал уснуть, даже при сильной усталости.

Но намного проще узнать за рулём, когда ты в машине один. Есть много разных методов, направленных на борьбу со сном. Но даже крепкий кофе и громкая музыка далеко не всегда оказывают ожидаемый эффект.

Когда начали появляться устройства для распознавания усталости водителя, возникли споры относительно необходимости использования подобного оборудования. Одним считали, что система не нужна, и это лишь напрасная трата денег на лишние комплектующие при покупке автомобиля. Другие были уверены, что автоматика не распознаёт усталость должным образом, потому назвать её эффективной нельзя.

Объективности ради, отметим, что первые прототипы действительно не отличались высокой точностью анализа данных, поскольку на тот момент у автопроизводителей не было таких технических возможностей, которые есть сейчас. Со временем оборудование значительно усовершенствовали, его сделали адаптированным под конкретных водителей. То есть электроника научилась считывать информацию о внешних факторах и поведении самого человека за рулём. Это минимизировало количество ложных срабатываний, когда водитель просто объезжал препятствие или вынужденно выезжал на обочину из-за плохого состояния дорог.

Нужна ли в автомобиле подобная система или нет, каждый водитель решает сам. Но постепенно подобное оборудование становится элементом базовой комплектации. То есть нет необходимости доплачивать за систему контроля как за опцию.

Подобный подход является абсолютно справедливым и правильным. Речь идёт о безопасности и стремлении снизить аварийность, вызванную усталостью и засыпанием водителей за рулём. И потому она должна входить в базовый набор оборудования. А уже разные опции для комфорта можно предлагать за доплату.

Нынешние устройства распознавания работают намного эффективнее первых прототипов. Они анализируют информацию с целого ряда датчиков, что позволяет вовремя дать сигнал водителю, разбудить и не допустить опасную ситуацию. Потому можно с уверенностью говорить о необходимости такой системы в каждом автомобиле.

Способы реализации контроля

Именно утомляемость водителя является главной причиной потери концентрации за рулём, что ведёт к соответствующим негативным последствиям. При утомлении человек даже может не замечать, как от сильной усталости он постепенно погружается в сон. Его движения становятся вялыми, концентрация водителя снижается в несколько раз. Именно тут на помощь приходит система контроля типа DAS.

DAS является новейшей разработкой австралийских специалистов. Но пока находится на стадии тестирования. Можно с уверенностью говорить о том, что при успешном завершении испытаний эту систему ждёт перспективное будущее.

Суть разработки в том, что автомобиль следит за дорожными знаками, считывает их значения, и сопоставляет с действиями водителя. Также система автоматически может отправлять данные в полицию, сообщать о положении транспортного средства, его скорости и прочих нюансах.

Большой спрос наблюдается на системы контроля усталости водителей Dunobil Insomnia. Это внешнее устройство, которое можно подключить практически к любому автомобилю. Вариант для тех, у кого система слежения не заложена в комплектации транспортного средства.

Все современные системы контроля утомляемости, которые активно применяются на серийных автомобилях, условно можно поделить на 2 большие группы, в зависимости от способа осуществляемого контроля:

  • Контроль движения автомобиля. Эти системы следят за поведением самого транспортного средства. При каких-то отклонениях от траектории, в случае превышения скорости или покидания полосы движения блок управления подаёт сигналы, чтобы разбудить водителя или привлечь его внимание. Подобные системы используются на автомобилях компаний Volkswagen, Ford, Mercedes и Volvo;
  • Контроль действий водителя. Здесь оборудование концентрируется на параметрах самого человека, который управляет транспортным средством. Такой принцип работы реализован в системах автомобилей Kia, Nissan и Toyota.

Учитывая имеющуюся разницу между двумя реализованными принципами контроля, каждая из систем базируется на определённых параметрах.

Если говорить о контроле за автомобилем в качестве показателей усталости, то здесь анализируются следующие параметры:

  • скорость машины;
  • стиль управления;
  • характер маневрирования;
  • частота и длительность ускорения и снижения скорости;
  • время суток;
  • периодичность применения систем торможения и подрулевых переключателей;
  • сила хвата за рулевое колесо;
  • длительность поездки;
  • использование кнопок приборной панели.

В зависимости от конкретной системы того или иного автопроизводителя, список контролируемых параметров может пополняться. Все они передаются на блок управления, он анализирует, сопоставляет с оптимальными данными, и по необходимости подаёт водителю сигнал.

В случае со вторым способом реализации контроля используются параметры самого автомобилиста. То есть здесь основой выступают физиологические аспекты человека, его поведение, движения рук и лицевых мышц. Реализовано это с помощью небольших видеокамер, которых может быть несколько в салоне с разных сторон.

Камеры считывают информацию, анализируют её, учитывают признаки усталости, и также активируются, когда человек находится в уставшем состоянии. За основу берутся следующие показатели:

  • частота биения сердца;
  • периодичность и продолжительность опускания век;
  • моргание;
  • напряжения в лицевых мышцах;
  • уровень раскрытия глаз;
  • наклон головы;
  • положение головы и шеи;
  • периодичность появления зевков.

Внутренний процессор системы контроля обрабатывает все эти параметры, что позволяет ему определить текущую степень усталости. То есть система может решить, насколько безопасно дальше продолжать движение, либо нужно обязательно остановиться.

Вне зависимости от способа контроля, все системы при подозрении на усталость издают звуковые сигналы. Они направлены на привлечение внимания водителя. Если водитель действительно начинает дремать, подобный сигнал должен его разбудить.

Параллельно на дисплее появляются графические сигналы о необходимости остановить транспортное средство и отдохнуть. Интересно и то, что система контроля усталости обычно включается при движении на скорости более 60 километров в час.

Хотя современная электроника сделала большой шаг вперёд, определённые проблемы с этими контролёрами усталости остаются актуальными. Даже лучшие разработки иногда характеризуются ложным срабатыванием. Чтобы сигналы не донимали водителя, систему можно временно отключить.

Но если вы планируете длительную поездку, рекомендуется обязательно предварительно выспаться. И даже когда удалось хорошо поспать, систему контроля лучше держать в активном состоянии, и не отключать её. Это позволит избежать неприятных ситуаций, сохранить своё здоровье и даже жизнь.

Принцип работы

Хотя существуют разные способы реализации систем распознавания усталости водителей, их принцип работы во многом похож.

Сначала оборудование собирает информацию о водителе, которая поступает на блок управления системой. Данные собираются со всех датчиков и видеокамер, чтобы собрать полную картину происходящего внутри и снаружи транспортного средства. Задачей системы в первое время после начала эксплуатации автомобиля является определение стиля вождения, внешних условий и прочих факторов. Это уже зависит от конкретной системы и перечня используемых датчиков.

Изначально собранная информация становится эталонной. То есть от неё система будет в дальнейшем отталкиваться, контролируя состояние водителя. Эталонные параметры сравниваются с текущими, что даёт возможность своевременно зафиксировать факт усталости и подать сигнал водителю.

На сбор информации требуется разное время, в зависимости от систем. Некоторые собирают её за 30 минут, другим достаточно проанализировать и 15 минут управления транспортным средством.

Этот подход оказался крайне эффективным, если сравнивать с первыми прототипами реализованных систем контроля. Собирая первичную информацию, блок управления адаптируется под конкретного водителя. Это возможность персонализировать оборудование, то есть подстроить нет под общепринятые усреднённые параметры, а отталкиваться от характерных особенностей поведения за рулём конкретного человека.

Далее система работает в непрерывном режиме при определённой скорости движения. Датчики и камеры постоянно передают информацию на блок управления, тот её анализирует и сопоставляет с заданными первичными значениями.

Если наблюдается отклонение в движении транспортного средства, водитель начинает часто зевать, закрывать глаза или нарушать скоростной режим, блок управления подаёт сигнал на исполнительное устройство. В итоге человек слышит предупреждающий звук и графические изображения на дисплее.

Когда водитель никак не реагирует на сигналы, продолжая своё движение, сигналы повторяются. Причём зачастую их периодичность становится чаще, что всё же заставляет в итоге водителя принять соответствующие меры.

Несколько иначе реализована система DAS. Она следит за дорожными знаками и разметкой. Для многих стран, включая Россию, подобный принцип работы нельзя назвать эффективным и актуальным. Это скорее вариант для европейских стран, США и той же Австралии, где всегда чётко устанавливаются дорожные знаки, присутствует полноценная дорожная разметка.

Учитывая эти особенности системы DAS, оптимальным вариантом для отечественных автомобилистов будет именно оборудование, которое следит за поведением транспортного средства или физиологическим состоянием самого водителя, находящегося за рулём.

Каждый тип системы имеет свои неоспоримые преимущества, приносит огромную пользу и действительно снижает аварийность на дорогах.

Но проблемы всё равно остаются. И многие из них обусловлены не так несовершенством систем контроля усталости, как неправильными действиями самих водителей. Часто автомобилисты просто отключают датчики, они игнорируют предупреждающие сигналы, вопреки рекомендациям садятся уставшими за руль. Как бороться с этим, пока никто из автопроизводителей не знает.

Тут могут помочь разве что системы, которые анализируют состояние водителя ещё до начала движения. Определив, что он уставший, либо находится в состоянии алкогольного опьянения, блок управления просто блокирует зажигание, не позволяет запустить двигатель и начать движение. Но и перспективы подобных систем под большим сомнением.

Если в вашей машине в комплектации уже предусмотрена специальная система для контроля за степенью усталости, это прекрасное дополнение ко всем остальным решениям, направленным на повышение безопасности движения. А наиболее ответственные водители, которые переживают за себя и своих пассажиров при длительных поездках, в настоящее время могут приобрести подключаемые устройства такого же типа.

Они устанавливаются по принципу видеорегистраторов, подключаются к бортовой электросети через прикуриватель, и следят за состоянием водителя, его поведением и физиологическими параметрами. Работают не хуже, чем уже встроенные системы. Да и цена на них вполне адекватная. То же устройство Dunobil Insomnia обойдётся примерно в 7 тысяч рублей.

Не так много за безопасность и помощь во время вождения, когда больше некому разбудить водителя, предупредить об опасности и предостеречь от дорожно-транспортного происшествия.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6,5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салонеМас Моторс

Источник: https://drivertip.ru/osnovy/kak-rabotaet-sistema-kontrolya-ustalosti-voditelya.html

Как появилась система контроля усталости водителя

Первой компанией, всерьез принявшейся за реализацию системы контроля усталости водителя, стала японская фирма Nissan. Свои изыскания она начала в 70-х годах прошлого века, а в 1977 году фирма запатентовала результаты работы своих инженеров. Временным препятствием для дальнейшей работы стал интерес к более простым, но не менее важным системам безопасности, а именно ABS, ESP и EBD. В результате первая система контроля усталости водителя, на автомобиле появилась почти тридцать с лишним лет спустя, когда работу прочих систем осталось только совершенствовать.

Первой фирмой, сумевшей на практике реализовать все инженерные изыскания, стала шведская компания Вольво. Ее система получила название Driver Alert Control. Она включает в себя видеокамеру, которая отслеживает положение автомобиля на дороге и его траекторию, и датчик, регистрирующий частоту движений руля. Когда машина начинает сильно отклоняться от нормальной траектории, система «предлагает» остановиться и отдохнуть.

Позже аналогичная система распознавания усталости была разработана компанией Мерседес. Немцы решили не использовать камеру, оставив лишь датчик рулевого колеса и датчик, регистрирующий силу и частоту нажатий на педали. В блок управления системы занесена информация о том, какие усредненные показатели должны быть, если за рулем находится бодрый и внимательный водитель. Если текущие значения значительно отличаются от эталонных, значит, водитель утомился. Недостаток системы заключается в том, что работает она по предустановкам, т.е. не учитывает особенности конкретного человека. В более поздних версиях систем анализируется также частота нажатий кнопок управления климатом и магнитолой, а также внешние условия – сила бокового ветра и качество дорожного полотна. Это позволило системе адаптироваться под конкретного водителя.

Аналогичные системы применяются на автомобилях Фольксваген и Skoda. На автомобили Skoda Octavia она устанавливается только в качестве опции, независимо от комплектации, в то время как Пассат имеет ее штатно, начиная с комплектации Comfortline.

Способы реализации системы

Существует два способа реализовать подобную функцию. В первом случае специальный датчик регистрирует только параметры движения автомобиля, а именно частоту и амплитуду подруливающих движений, нажатия на педали газа и тормоза. Приверженцами данного варианта являются европейские производители: Мерседес, Фольксваген, Skoda, Volvo.

Японские фирмы стремятся реализовать контроль усталости водителя несколько иначе. Они убеждены, что в первую очередь необходимо анализировать психоэмоциональное состояние. Поэтому основным звеном такой системы является видеокамера, задача которой следить за мимикой и жестами того, кто сидит за рулем. Работает она следующим образом. В первую очередь система распознавания усталости водителя реагирует на закрытые глаза. Если водитель закрывает глаза, система немедленно подает предупреждающий сигнал. Перед инженерами стоит задача «научить» ее отличать, когда водитель просто моргает, а когда засыпает. Помимо этого анализируется частота морганий, движения глаз, мимика, жесты, частота и глубина дыхания (по движениям грудной клетки).

Attention Assist


Система Attention Assist осуществляет контроль, используя несколько параметров и элементов. Данную систему встраивают в автомобиль немецкой марки Mercedes-Benz. Система Attention Assist состоит их несколько датчиков, каждый их которых отвечает за особый показатель утомляемости. Это такие датчики, как например, рулевого колеса, двигателя или тормозной системы. Одним из главным является датчик блока управления.
Он проводит мониторинг физического состояния водителя за многими показателями. В первую очередь он контролирует манеру вождения, а именно скорость. Следующими показателями служат условия, в которых движется автомобиль. Здесь имеется ввиду, время длительности поездки и когда она происходит, в какое время суток.
Тормозная система и подрулевые переключатели относятся к управленческой системе, которая также контролируется системой. И наконец, осуществляется контроль за ускорением, а именно боковым и продольным.
Следя за нынешним состоянием, система сравнивает его с первоначальным. Если показатели сигнализируют о значительном отклонение от нормы, включается звуковой сигнал и на панели экрана выводиться сообщение «Attention Assist: Pause», предупреждающее остановиться водителя.
Сигнал оповещается каждые 15 минут в случае игнорирования предупреждения. Система приходит в действие на скорости от 80 км/ч. Анализ скорости, маневренности и снятие других параметров происходит через 30 минут после старта движения, так как чаще всего именно столько времени требуется для движения на дальние дистанции.

FILED UNDER : Разное

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*