Система распознавания усталости водителя, как она работает

Как работает система распознавания усталости водителя

По статистике, одной из самых частых причин автомобильных аварий является усталость водителя.

Исследования показали, что уже через четыре часа вождения, скорость реакции, как правило, снижается в два раза, а уже восемь часов поездки и вовсе демонстрируют действительно катастрофические результаты – замедление реакции в шесть раз.

А так как каждый автомобильный производитель всегда стремился сделать свою продукцию максимально безопасной, после проведённых исследований, начались активные разработки специального датчика, определяющего уровень усталости водителя.

Обратите внимание

Инноваторами в этой области можно считать японскую компанию Nissan, силами специалистов которой, уже в 1977 году была запатентована по-настоящему революционная автомобильная технология. Однако, из-за активной работы в других сферах, первая рабочая система подобного рода была реализована только через несколько лет.

По факту же первыми использовали новую технологию на практике шведские Volvo, устанавливая систему, получившую название Driver Alert Control, в которую входила камера, остлеживающая поведение машины на дороге, а также сам датчик, замеряющий частоту и манеру движений рулевого колеса. Система выдавала определённые сигналы, когда показатели движений руля через чур отклонялись от нормы.

Driver Alert Control предлагает уставшему водителю остановится и передохнуть выпив чашечку кофе

Позже к двум автомобильным гигантам присоединилась и компания Mercedes. Система претерпела некоторые изменения: было решено убрать видеокамеру и добавив датчик, реагировавший на частоту и силу нажатия на педаль. Кроме того, система дополнилась показателями, обозначавшими определённые нормы.

Датчики срабатывали, давая сигнал об остановке, когда эти показатели предельно отклонялись от нормальных. Но такая система не могла подойти под каждого водителя. Позже она была несколько изменена. Были также установлены датчики для определения ветра сбоку, и для оценки качества дорожных покрытий.

Также добавились датчики для определения нажатий кнопок магнитолы и климат контроля.

Подобные системы также используются на машинах Skoda и Volkswagen.

На сегодня самыми распространёнными являются два вида реализации системы. Первый случай предполагает измерение датчиком поведения на дороге, куда входят такие характеристики, как сила нажатия на педали тормоза и газа, а также амплитуда движений рулевого колеса. Именно этот вид системы используют Volkswagen, Mersedes, Volvo и Skoda.

Система распознавания усталости водителя в Volkswagen Pasaat

Если говорить о японском сегменте рынка, то здесь используется несколько иной способ. Именно поэтому больше всего внимания уделяется психоэмоциональным показателям самого водителя транспортного средства.

Для контроля здесь используется видеокамера, которая предназначена для слежения за мимикой лица и жестами водителя. Прежде всего, система настраивается на реагирование при закрытии глаз, отвечая предупредительным сигналом.

Важно

Анализируется и то, насколько часто моргает водитель, насколько глубоко и размеренно он дышит, распознавая при этом, когда человек просто моргает за рулём, а когда закрывает глаза.

В целом система в обоих случаях работает примерно одинаково.

Для начала блок управления занимается сбором и анализом полученной информации, поступающей с самих камер и датчиков. Такой подход призван в значительной мере расширить возможности системы для распознавания имеющихся условий.

После этого, анализируется и определяется некая манера вождения каждого водителя, чтобы в последствие подстроить систему под индивидуальные параметры.

Таким образом, полученные данные со временем становятся установленной нормой в системе.

В дальнейшем, поступающая информация будет сравниваться с определёнными заранее значениями норм.

Временные показатели первоначального измерения для каждой марки сугубо индивидуальны. Обычно вся процедура занимает от 15 до 30 минут.

При отклонении от нормальных показателей система дает предупреждающий звуковой сигнал водителю, оповещая о необходимости остановки.

Система контроля усталости водителя DAS

По статистике, до трети происшествий на дорогах происходят из-за небрежности водителей, вызванной физической истощённостью или засыпанием за рулём.

К наибольшей группе риска относятся те автомобилисты, которые профессионально занимаются грузовыми и пассажирскими перевозками на большие расстояния, длительное время непрерывно управляющие транспортным средством.

Способствуют засыпанию за рулём монотонная дорожная разметка и тёмное время суток.

Необходимость системы распознавания усталости

При экстренном торможении, для избегания дорожно-транспортного происшествия, время срабатывания тормозного механизма будет одним из факторов своевременной остановки транспорта.

К другим подобным факторам можно причислить: скорость, с которой водитель отреагирует на изменившуюся обстановку, и время, которое ему понадобится для принятия решения и приведения в действие соответствующего исполнительного механизма.

Совет

В результате проведённых исследований было установлено, что постоянное управление транспортом на протяжении 4 часов понижает скорость реагирования автомобилиста на изменение дорожной обстановки в 2 раза, а в течение 8 часов — до 5–7 раз.

Система распознавания усталости водителя следит за определёнными параметрами физической формы человека, которые стабильны, когда за рулём человек выспавшийся и бодрый. В случае когда механизм замечает отклонения от базовых нормативов, заложенных настройками, то различными типами сигналов и оповещений уведомляет о необходимости остановить транспортное средство, сделав паузу на отдых.

Способы осуществления контроля

Контроль усталости водителя может осуществляться несколькими методиками. В основу прибора безопасности заложены три способа определить усталость управляющего транспортным средством человека:

Способ, базирующийся на оценке траектории движения транспорта.

Способ, базирующийся на оценке действий водителя дорожно-транспортного средства.

Способ, базирующийся на оценке траектории движения головы человека за рулём.

Существующие на сегодня системы безопасности, а также раннего обнаружения признаков усталости водителя транспортного средства функционируют, опираясь на несколько нюансов: стиль езды, манера поведения за рулём, применение механизмов управления, условия и обстановка движения. Конструктивно такие устройства могут объединять устройство управления, контроллер руля, световой и звуковой сигналы предупреждения.

Принцип действия

Как работает датчик усталости водителя: датчик поворотов рулевого колеса статистически оценивает интенсивность, периодичность поворотов колеса за прошедшие четыре часа от начала движения и в случае обнаружения статистической погрешности выше допустимого уровня передаёт сигнал на блок управления, который активирует элементы сигнализации об опасности.

В комплекс управления попадает большое количество сигналов, информирующих о разных параметрах:

Манера вождения — разного типа ускорения за полчаса после начала движения, оценка скорости.

Условия управления — продолжительность поездки, оценка времени суток.

Эксплуатация исполнительных механизмов — оценка интенсивности использования переключателей под рулём, тормозной системы, устройств на щитке управления.

Интенсивность поворотов рулевого колеса — оценка скорости и ускорения.

Состояние дорожного покрытия — контроль режимов ускорения.

Направление движения дорожно-транспортного средства — контроль различных видов ускорений.

Постоянно проводя комплексные расчёты по определённым алгоритмам, устройство обнаруживает отклонения в направлении движения транспортного средства и действиях человека. О чём сообщается на дисплее панели управления, сигнализируя звуком.

Если водитель игнорирует сигналы, сонным продолжает управлять автомобилем, то с периодичностью четверть часа оповещение возобновляется. Активация системы безопасности происходит при достижении транспортным средством скорости в 80 км/час.

Новейшая Австралийская разработка в стадии тестирования — система контроля усталости водителя DAS — позволяет поддерживать безопасность дорожного движения транспортными средствами благодаря жёстким требованиям по соблюдению предписанных дорожными знаками ограничений.

Такой прибор способен читать установленные знаки, также следить за выполнением предписанных ними норм. Такое средство способно предоставить полиции детальные сведения о том, где транспортное средство было, какова была его скорость движения на определённых участках дорог.

Комплекс DAS оборудуется тремя видеокамерами, одна из которых смотрит вперёд, а остальные фокусируются на положении головы водителя. В записывающем устройстве компьютера фиксируется дорожная обстановка и положение головы, а интеллектуальное устройство, выделяя нужное, понимает назначение дорожных знаков.

Если транспортное средство приближается слишком быстро к дорожным знакам, например, ограничения скорости, система сигналом оповещает об этом водителя. В случае игнорирования предупреждения нарушение вносится в память компьютера. Такой же механизм предупреждения и фиксации нарушений предусмотрен и для остальных групп дорожных знаков.

Система контроля усталости водителя DAS — новейший прибор безопасности Вольво на рынке. Устройство оснащается видеосъёмкой, задача которой контролировать ровность бега транспортного средства относительно дорожной разметки.

Обратите внимание

При обнаружении периодических отклонений от траектории движения и виляний, органами оповещения производится предупредительный сигнал. Для водителя это может символизировать своеобразную красную черту, за которую не стоит переходить, а нужно сделать остановку на отдых.

Для подробного ознакомления с такой системой производителем предусмотрена инструкция по эксплуатации, написанная более чем на 400 страницах.

Если статья оказалась полезной, напишите нам.

Как работают автомобильные системы контроля усталости водителей и нужны ли они в машине

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.

Важно

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.

Совет

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.

Обратите внимание

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.

Важно

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.

Совет

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.

Обратите внимание

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.

Как это работает: система контроля усталости водителя

Если бы спали только уставшие игрушки, то ни о каких системах контроля усталости мы бы и не слышали. Тем не менее спят и люди, книжки, как поется в песенке, тоже спят.

При этом статистика неумолима: ежегодно по вине заснувших за рулем водителей происходят десятки тысяч аварий, уберечь от которых призваны новейшие системы безопасности, в том числе и технологии, умеющие распознавать усталость в поведении водителя.

Усталость, как и Восток, — штука тонкая и индивидуальная. Главное не забывать, что самочувствие человека меняется ежедневно.

Исследования и первые наработки в этом направлении появились еще в 1970-х годах.

Например, в 1977 году Nissan получил в американском бюро патент под названием «Метод определения достаточной для безопасного управления автомобилем степени усталости водителя».

Но в 80-х и 90-х основное внимание специалистов индустрии было приковано к менее сложным, но не менее полезным системам — таким как ABS, EBD, ESP, то есть к системам, учитывающим «физику» автомобиля, а не «психологию» водителя. И только лишь когда все соки из них выжали и остался лишь путь бесконечного долгого их совершенствования, компании с новым упорством возобновили исследования в области «психологии».

Но и тут не все гладко. Одни автопроизводители условно стали сторонниками школы «бихевиоризма», а другие — «психоанализа». Первые утверждают, что внимание стоит обратить лишь на поступки водителя.

Вторые хотят копать глубже, вплоть до мимики и жестов, которые являются зеркалом внутреннего мира человека. К рядам первых в основном относятся европейские марки и подразделения — Audi, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen, Volvo.

Ко вторым тяготеют японские компании.

Неслучайно рабочий день при пятидневной неделе длится 8 часов. Эта же норма распространяется и на профессиональных водителей.

Поставленная же задача у всех систем одна — определить уставшего или уснувшего водителя и не дать ему совершить непоправимое. Первопроходцем в этом нелегком деле стала Volvo, серийные автомобили которой одними из первых получили работоспособную систему Driver Alert Control.

Центральная роль в ней, как и во многих современных технологиях, отдана электронике, которая с помощью видеокамеры отслеживает перемещения машины относительно дорожной разметки.

Важно

Как только система определит, что частота подруливаний и виляний превышает допустимую норму, то водителя «разбудит» звуковой сигнал, а на панели приборов кроме этого загорится значок в виде кофейной чашки. Таким образом автомобиль сам предложит водителю сделать паузу и скушать «твикс».

Видеоролик, демонстрирующий работу системы Volvo Driver Alert Control:

В конце 2000-х свой аналог под названием Attention Assist предложил и Mercedes-Benz. «Мерседесовцы» решили обойтись без камер и использовать только датчики положения руля и педалей. Система в данном случае анализировала скорость и частоту поворотов руля, нажатий на педали.

Она имела небольшие задатки адаптации к манере вождения водителя, но все же главным ориентиром для нее оставался уже предустановленный «портрет» бодрого и внимательного водителя.

Затем компания научила систему дополнительно учитывать время, проведенное водителем за рулем, частоту нажатия кнопок управления магнитолой, климатической установкой, а также влияние внешних факторов — бокового ветра и дорожного покрытия.

Сейчас похожие системы доступны и для более массовых моделей, таких как Ford Mondeo и Volkswagen Passat.

Если суммировать разные рекомендации, то при дальних поездках следует каждый час делать десятиминутный перерыв, а каждые четыре часа — останавливаться на 45-минутный отдых.

Японские же автопроизводители продолжают экспериментировать с видеокамерами, сканирующими мимику, частоту моргания и движения глаз. Чей подход окажется более правильным — покажет время. Тем не менее система контроля усталости может оказаться полезной для водителей, часто совершающих долгие поездки, а также во время ночных путешествий, когда «одеяла и подушки ждут ребят».

Разработка устройства определения усталости водителя с целью повышения безопасности движения

В данной статье рассмотрена система определения усталости водителя. Предложено решение по модернизации оборудования, способное устранить существующую проблему.

Мы все прекрасно знаем, что на дороге водитель является главной фигурой дорожного движения, сопоставляю такие составляющие как «дорога» и «автомобиль», по большей части по вине водителя совершаются аварии, а именно две трети всех автокатастроф. Одно из причин является психофизиологическое состояние человека за рулем.

Конечно же опытные водители знают бытовые приемы как взбодрить себя перед поездкой на далекое расстояние и во время своего пути. Но зачастую все эти приемы работаю не больше 4 часов, а если ты едешь в машине ещё и в одиночку, например, куда-нибудь в другой город, где приходится находиться за рулём больше 12 часов.

Зная по себе, монотонная дорога , мелькающее деревья , всё это влияет на внимание, реакцию водителя. Стоит отметить, что уснувшие за рулем водители являются причиной 25% автомобильных аварий [1]. Конечно, все не может сводиться на одном только водителе и его состоянии. Состояния дорог, неисправности автотранспортное средство, поломки светофора.

Но все, же мне хотелось бы вернуться к состоянию водителя.

Совет

Проанализировав рынок машин и идущих в ногу с ними технологий, существуют специальные системы определения усталости водителя.

Система контроля усталости водителя следит за его психофизиологическим и физическим состоянием водителя, при выявлении отклонения от нормы заданной системой при анализе движения, СОУВ сообщает водителю, что нужно остановиться или отдохнуть.

Различают три основных системы распознавания усталости : система определения усталости водителя, система контроля биометрических параметров организма, система отслеживания обострений хронических заболеваний.

Их предназначение заключается в том, что бы сообщить водителю о его усталости. Таких приборов много и все они работают по-разному.

Есть приборы СОУВ которые при отклонении от норм водителя, сообщают ему звуковыми и световыми сигналами, физическими , а именно после выявления опасности например начинает вибрировать сидения.

Есть системы, которые, опять же при отклонении от норм водителя, принимают управления автомобиля на себя и работают в автономном режиме. Работа системы определения усталости водителя указана на «рис. 1».

Рисунок 1. Работа системы определения усталости водителя

Большинство приборов системы определения устаости водителя, работают автономно и не связаны с БМУ автомобиля.

Приборы эти легко подключаются к автомобиля. Есть системы, которые устанавливаются перед водителем, подавая сенсорные сигналы, контролируя состояния человека, его положения головы, его век и зрачков, так и системы видео наблюдения.

Обратите внимание

Существуют СОУВ которые имеют контакт непосредственно с самим человеком, а именно браслет который одевается на руку и контролирует его состояния с помощью частоты биения сердца и температуры тела.

Прибор под названием Stopsleep [1]., который контролирует состояния человека при помощи датчиков, которые считывают информацию по проводимости кожи.

Все эти приборы при отклонения от нормы водителя сообщают ему об этом, но кроме сигналов и света прибор не каких действий по отношения к автомобилю не применяет.

В связи с этой проблемой хотелось бы внести изменения, которые бы повлияли на работу приборов, которые не связаны с БСУ автомобиля.

Рассмотрим на примере тахогрофа, Атол Drive 5.

Данное устройство поддерживает как проводную так и беспроводную технологию передачи данных на модули обработки и управления.

«ТЦА-02НК» производство ЗАО «Измеритель-Авто»[2].

Фиксируются нарушения и выводятся предупреждения о различных нарушениях (скоростной режим, превышение времени труда, суммарное время вождения за сутки, работа чип-карт и многое другое). Встроенный принтер позволяет распечатать все параметры на термобумаге, а информационный дисплей выведет ту же информацию для ознакомления. «Drive 5» производство АТОЛ.

Пример приведен на «рис. 2»

Рисунок 2. Тахограф Атол «DRIVA 5»

Преимущества: наличие крышки на устройстве для быстрой замены СКЗИ и элемента питания; позволяет минимизировать простои техники во время обслуживания; 10 цветов и яркость подсветки которые могут настраиваться самим водителем; оптимальная конструкция печатающего механизма – принтер имеет самую высокую скорость печати среди представленных на рынке устройств; поддержка работы с 2-мя симкартами; слот расширение, универсальное решение для сопряжения с другими бортовыми устройствами.

Главная цель тахографа заключается в предотвращении опасных аварийных ситуаций, возникающих по вине водителя. Благодаря такому аппарату водитель не будет превышать скоростной режим и не сядет за руль в уставшем состоянии.

Важно

Мы решили, что нужно усовершенствовать тахограф а именно алгоритм его работы. Рассмотрим алгоритм системы.

Опишем как работает модернизированная модель тахогрофа подключенная совместно с инфракрасным датчиком который считывает размер зрачка водителя. Принцип действия изображен на рис.3

Рисунок 3. Алгоритм работы тахаграфа.

После включения зажигания электронный блок управления передает тахогрофу , что бы началась проверка системы. После проверки системы и начало движении автомобиля, включается система определения усталости , а именно инфракрасный датчик.

При выявлении датчиком, что водитель отклонился от нормы, он передает сигнал диспетчеру, о том что водитель засыпает. После чего диспетчер принимает меры, для устранение этой проблемы.

Мы разобрали Алгоритм работы стандартного тахогрофа и внесли в него изменения, что впоследствии повысить безопасность на дороге, самого водителя, пассажиров и участников всего дорожного движения.

Исходя, из собранной мной информации по СОУВ можно отметить, что развитие в этой отрасли не стоит на месте.

Ученые разработчики пытаются обезопасить водителя различными системами, но не будем забывать, что все-таки человек управляет машиной и от него зависит безопасность на дороге.

Мне бы хотелось, что бы каждый водитель с ответственностью относился к своей профессии и чётко понимал, что садясь за руль в его руках находится не только его жизнь, а ещё жизнь пассажиров.

Полезная опция — система контроля усталости водителя. Зачем нужна и как работает

По данным немецких страховых компаний четвертая часть аварий на автобанах Германии происходит из-за засыпания водителей за рулем. Отечественная статистика называет близкую цифру. Чаще всего водитель засыпает во время долгого и монотонного движения по загородной дороге.

Исследования показали, что четыре часа проведенные за рулем снижают время реакции водителя в два раза, через восемь часов управления автомобилем время реакции уменьшается в шесть раз. Существует много советов, как бороться с сонливостью. Периодические остановки и физические упражнения, беседа с попутчиком и др.

Из моего личного опыта:

• жена, сидя на заднем сиденье, наблюдает за моими глазами в зеркале заднего вида. Способ ненадежный, она сама может заснуть.

Система контроля усталости водителя наблюдает за состоянием водителя и при необходимости, требует остановиться и отдохнуть.

Система просит отдохнуть!

Существует две разновидности систем контроля:

• это наблюдение за действиями водителя;
• либо анализ поведения автомобиля на дороге.

На первых этапах проектирования систем, главным параметром было наблюдение за глазами водителя — контролировалась частота моргания и в случае опасности водителю подавался сигнал. Способ показал себя как неэффективный, потому что водители на сигнал (дрожание руля), реагировали с опозданием.

Названия систем контроля усталости водителя:

• Driver Alert Control,
• Attention Assist.

Как работает современная система контроля усталости водителя

Современные системы учитывают большее количество параметров. Оценивается стиль управления автомобилем, частота воздействий на органы управления, поведение автомобиля на дороге.

Система за вами наблюдает!

В состав системы входит электронный блок управления, датчик положения рулевого колеса, звуковые и световые сигнализаторы. В своей работе блок управления использует информацию от других систем безопасности: систем курсовой устойчивости, управления двигателем, ночного видения и тормозной системы.

Система контроля усталости включается при достижении автомобилем скорости порядка 80 км/час и работает по следующему алгоритму.

Совет

Блок управления, получив исходную информацию в течение первого получаса движения автомобиля на установившейся скорости, определяет манеру управления автомобиля водителем: скорость, продольное и поперечное ускорения автомобиля, скорость и ускорение при вращении руля, частота воздействий на органы управления автомобиля.

Далее при движении автомобиля учитывается продолжительность поездки, время суток, состояние дорожного покрытия.

Если с течением времени стиль управления автомобилем и его траектория движения изменяется, на мониторе автомобиля появляется надпись с требованием остановки для отдыха и включается звуковая сигнализация.

Видео:

Вот эта опция неплохая для автомобилей, было у меня пару раз, начинал кемарить за рулем автомобиля, благо вовремя спохватывался.

(1 раз, оценка: 5,00 из 5)
Загрузка…

Система контроля усталости водителя

Attention Assist и DAC – системы контроля усталости, выполняют функцию слежения за возможностью водителя физически управлять транспортным средством и при необходимости подает сигнал о прекращении движения для отдыха. Проверка осуществляется тремя видами контроля, которые зависят от следующих поведенческих факторов:

Производится оценка поведения водителя.

Контролируется движение автомобиля.

Фиксируется взгляд водителя транспортного средства.

Компания Mercedes-Benz начиная с 2011 года выпускает свои автомобили с устройством Attention Assist, которое осуществляет наблюдение за поведением водителя автомобиля, руководствуясь следующими мотивациями: действием водителя во время езды, управлением рулем, способом управления машиной, и некоторые другие параметры.

Схематически система состоит из датчика руля, контрольной лампочки и звукового предупреждения водителя. Датчик руля определяет изменение усилия, оказываемого на руль при его вращении.

Кроме этого, система учитывает сигналы от других контрольных датчиков автомобиля: тормозной системы, устойчивости при движении, параметров двигателя и ограничения видимости.

Во время подачи сигналов на прибор управления обрабатываются и определяются следующие параметры:

• а) анализируется скорость и боковое ускорение автомобиля впродолжении 30 минут с начала движения (стиль вождения);
• б) условие, при котором происходит движение: длительность поездки и время суток;
• в) анализ управления некоторыми узлами автомобиля: тормозной системы, кнопок, находящихся на щитке управления, а также переключателями, расположенными под рулем;
• г) определяет силу воздействия на рулевое колесо;
• д) состояние дорожного покрытия и поведение автомобиля во время движения (ускорение боковое и продольное).

Итог определяется методом установки нарушений в действиях водителя и изменения направления движения автомобиля. На экран приборного щитка посылается сигнал в звуковом сопровождении о требовании остановиться для отдыха.

В случае игнорирования предупреждения, когда водитель в сонном состоянии не прекращает движение, система продолжает сигнализировать через каждые 15 минут.

Следует заметить, что контроль начинает осуществляться при скорости выше 80 км/час.

Обратите внимание

Контроль Driver Alert Control (или DAC) от Вольво отличается от контроля Attention Assist тем, что мониторит только лишь траекторию движения авто по дороге, а видеоконтроль, установленный в направлении пути следования автомобиля, определяет его нахождение на полосе дорожного покрытия.

Если происходит уход от установленных границ, система реагирует на это как на признаки усталости водителя. Выдается два вида предупреждающих сигналов: «жесткий» и «мягкий», которые зависят от общего самочувствия водителя. Сигналы отличаются друг от друга тональностью и громкостью звука.

Активация системы DAC, которая функционирует вместе с системными элементами Lane Departure Warning, начинается с момента, когда скорость движения автомобиля достигает 60 км/час.

Оценку утомляемости взгляда водителя дает контролирующая схема, которую устанавливает компания General Motors, и где базой является испытанная методика Seeing Machines, используемая как на грузовом транспорте, так и железнодорожном, а также при карьерных разработках. Специально встроенный блок производит контроль открытости глаз водителя и их сосредоточенности. Обнаружив признаки усталости, состояние близкого ко сну и потерю внимательности водителем, система дает команду о прекращении движения транспортного средства.

К тому же система слежения за усталостью может быть применена для управления некоторыми функциями автомобиля: направление взгляда может включать или отключать отдельные опции на щитке приборов. И даже если водитель забыл посмотреть в зеркало при совершении какого-либо маневра, система вовремя напомнит ему о выполнении этого действия.

АвтоТехно: Nissan Qashqai – слежение за разметкой и контроль усталости водителя

Nissan Qashqai – заложник собственного успеха: важно удержать старых клиентов и, при этом, привлечь новых. А значит, вместо радикальных экспериментов идет плановая эволюция: дизайн, салон, вместимость, комфорт. Однако нужно предложить что-то особенное… В компании Nissan сделали ставку на технологии для большей безопасности и системы помощи водителю.

Первый Nissan Qashqai в 2007 году фактически создал класс «имени себя»: компактный кузов, легкость и небольшой расход топлива, высокая популярность версий с передним приводом, привлекательная цена – все это смотрелось очень заманчиво на фоне других кроссоверов, которые от поколения к поколению становились больше, сложнее, дороже. Новый Nissan Qashqai выполнен по старой формуле, но с новыми ингредиентами. Дизайн стал более динамичным, а интерьер – более современным, салон обеспечивает достаточный простор для 4-5 пассажиров, а багажник вместит их сумки. Добавьте к этому экономичный турбодизель (средний городской расход за время теста 6,2-6,3 л, минимум был 5,5 л), широкий выбор версий (2WD или 4WD, 3 мотора, механика или вариатор-«автомат»), известное имя – вот и готов новый хит продаж, что подтвердила победа в номинации «Соотношение цена/качество» нынешнего украинского Автомобиля года.

В салоне автомобиля взгляд сразу привлекает крупный 7-дюймовый сенсорный дисплей (навигация, мультимедиа, настройки, эко-отчет, камера заднего вида), который доступен начиная уже со средней комплектации…

…но, как показал опыт, наиболее интересные настройки спрятаны в меню небольшого 5-дюймового дисплея, который включен даже в базовую комплектацию.

И все хорошо, но как-то привычно… Похоже, так решили и в компании Nissan, результатом чего стал широчайший комплекс систем для помощи водителю и повышению безопасности езды. «Горячие головы» за рулем этими системами могут похвалиться перед друзьями да затем и отключить, а вот начинающий водитель за них скажет «спасибо».

Важно

Начнем с системы слежения за разметкой на дороге LDW (Lane Departure Warning), которая построена на основе камеры переднего обзора, установленной у основания салонного зеркала заднего вида. Данная система следит за разметкой на дороге и сигнализирует водителю (моргание индикатора и звуковой сигнал), если автомобиль выезжает за пределы своей полосы без включенных сигналов поворота.

Реакция системы LDW на пересечение линии разметки – звуковой сигнал и моргание индикатора.

Система хорошо распознает прерывистую и сплошную разметку, без проблем работает днем, ночью, вечером или в пасмурную погоду. Также для системы неважна скорость маневра: плавный выезд из своей полосы или быстрый рывок в сторону.

Конечно, когда дорого укрыта снегом, то камера не сможет увидеть разметку; но когда этот снег разъезжен до состояния воды и мы фактически имеем мокрую дорогу с проплешинами снега – в таких случаях LDW работает без нареканий.

При наполовину стертой разметке или на плохой дороге, где много трещин и сколов на разметке, система LDW функционирует уже с переменным успехом, примерно в соотношении 70/30: в большинстве случаев разметка распознается, но не всегда.

При полностью стертой разметке система ожидаемо не работает: вполне логично, что камере просто не за что «зацепится».

Основой, на которой построены LDW и HBA, является камера переднего обзора в верхней части лобового стекла. Обратите внимание, что глазок камеры находится в зоне очистки «дворников», дабы дождь не влиял на работу этих систем.

Кстати, на этой камере завязана и функция автоматического переключения ближнего и дальнего света фар – это система HBA (High Beam Assist); обе системы идут в едином пакете комплектации LE+. Да и в целом для нового Nissan Qashqai характерна расширенная работа с различными камерами.

Совет

Так, здесь присутствует функция кругового обзора, когда автомобиль можно наблюдать при виде сверху и вокруг него прорисовывается изображение с 4-х камер, установленных по периметру: спереди (около эмблемы Nissan), сзади (ниша номерного знака), справа и слева (камеры в соответствующих боковых зеркалах).

Есть отдельно вид с камеры заднего вида, когда линии-подсказки траектории движения поворачиваются вместе с рулем, есть несколько дополнительных режимов обзора: спереди, справа у двери.

Но это уже известно: подобный «круговой обзор» впервые появился именно на моделях премиум-марки Infiniti и на Nissan-ах для японского рынка; мало того, «круговой обзор» под закат карьеры получил даже прошлый Nissan Qashqai.

Здесь следовало также ожидать прогресса – и он есть! Это система MOD (Moving Object Detection), которая является надстройкой над «круговым обзором» и призвана контролировать наличие движущихся объектов в области видимости камеры. В случае, если включен «круговой обзор», автомобиль паркуется и кто-то проходит около него, данная система подает звуковой сигнал и подсвечивает желтой рамкой изображение с камеры, которая зафиксировала движение.

Камеры кругового обзора могут давать общую картинку вокруг автомобиля и дополнительную картинку в нужном секторе.

Система MOD явно помогает во время парковки в напряженных условиях: мало места для парковки, рядом проходят люди или проезжают другие авто, приходится постоянно смотреть то в зеркала, то на дисплей с картинкой от камер. Но, с другой стороны, эту систему могут заменить обычные датчики парковки: т.е. хорошо, что система MOD есть, она интересна и эффективна в работе; но можно найти более простое решение.

В случае обнаружения движущегося объекта (к примеру, сзади за автомобилем проходит человек) система MOD выделяет картинку с камеры желтой рамкой и подает звуковой сигнал

Наконец, отметим и контроль усталости водителя DAS (Driver Attention Support). Это мониторинг степени усталости водителя, когда электроника собирает ряд параметров и на их основании делает вывод о состоянии человека за рулем.

Обратите внимание

Если систем DAS посчитает водителя уставшим – она подаст сигнал и посоветует «выпить чашечку кофе».

Как правило, подобные системы обрабатывают сразу несколько источников информации, на основании которых и делают свой вывод: к примеру, частые непреднамеренные выезды из своей полосы (система LDW); медленные, а затем резкие реакции рулем или нажатие педалей газа/тормоза (когда притупляется реакция и затем приходится резко корректировать автомобиль); существуют подобные системы, которые наблюдают за лицом и мимикой водителя с помощью салонной камеры. Подобные системы хороши во время длительных монотонных загородных поездок, но в условиях теста и городских разъездов по-настоящему утомиться не получилось, да и обмануть DAS не удалось.

В случае, если водитель устанет, система DAS предложит ему «выпить кофе».

Словом, с подобной системой усталости водителя нужно экспериментировать еще и еще, причем на разных автомобилях, ведь сегодня подобные технологии встречаются все чаще и чаще.

Равно как и многие другие наработки, описанные в этой статье: слежение за разметкой, круговой обзор, автоматическое переключении ближнего и дальнего света – все это не является эксклюзивом от нового Nissan Qashqai.

Но здесь внимания заслуживает тот факт, что все описанные системы идут пакетом и стали доступны в столь популярном, востребованном, относительно доступном автомобиле: обычно подобные технологии встречаются поодиночке и в куда более дорогих автомобилях.

Пусть эти системы будут не первым пунктом в предпочтениях покупателей нового Nissan Qashqai (вначале дизайн, простор, оснащение, цена), но уверен, что они станут и далеко последней галочкой в цельном образе «автомобиля-универсала для всех и для каждого».