Opis i działanie systemu monitorowania zmęczenia kierowcy

Zmęczenie jest jedną z najczęstszych przyczyn wypadków drogowych - aż 25% kierowców uczestniczy w wypadku podczas długiej podróży. Im dłużej dana osoba jest w drodze, tym słabnie jej czujność. Badania wykazały, że zaledwie 4 godziny jazdy zmniejszają reakcję o połowę, a po ośmiu godzinach - 6 razy. Chociaż problemem jest czynnik ludzki, producenci samochodów starają się zapewnić bezpieczeństwo jazdy i pasażerom. Specjalnie do tego celu opracowywany jest system monitorowania zmęczenia kierowcy.

Co to jest system monitorowania zmęczenia kierowcy

Opracowanie po raz pierwszy pojawiło się na rynku od japońskiej firmy Nissan, która opatentowała rewolucyjną technologię dla samochodów w 1977 roku. Jednak ówczesna złożoność technicznego wdrożenia zmusiła producenta do skupienia się na prostszych rozwiązaniach poprawiających bezpieczeństwo transportu. Pierwsze działające rozwiązania pojawiły się 30 lat później, ale wciąż poprawiają i poprawiają sposób, w jaki rozpoznajemy zmęczenie kierowcy.

Istotą rozwiązania jest analiza stanu kierowcy i jakości jazdy. Początkowo system określa parametry na początku podróży, co pozwala ocenić kompletność reakcji danej osoby, a następnie zaczyna śledzić dalszą szybkość podejmowania decyzji. Jeśli okaże się, że kierowca jest bardzo zmęczony, pojawia się powiadomienie z zaleceniem odpoczynku. Nie można wyłączyć sygnałów dźwiękowych i wizualnych, ale pojawiają się one automatycznie w określonych odstępach czasu.

Systemy zaczynają monitorować stan kierowcy w odniesieniu do prędkości jazdy. Na przykład rozwój Mercedes-Benz zaczyna działać dopiero przy 80 km/h.

Istnieje szczególna potrzeba rozwiązania wśród samotnych kierowców. Kiedy osoba podróżuje z pasażerami, mogą zachować czujność, rozmawiając i śledzić zmęczenie. Samodzielna jazda przyczynia się do senności i spowolnienia reakcji na drodze.

Cel i funkcje

Głównym celem systemu kontroli zmęczenia jest zapobieganie wypadkom. Odbywa się to poprzez obserwację kierowcy, wykrycie powolnej reakcji i ciągłe zalecanie odpoczynku, jeśli osoba nie zaprzestaje jazdy. Główne funkcje:

1. Kontrola ruchu pojazdu - rozwiązanie samodzielnie monitoruje drogę, trajektorię ruchu, dopuszczalne prędkości. Jeśli kierowca przekroczy ograniczenie prędkości lub opuści pas, system emituje sygnał dźwiękowy, aby zwiększyć uwagę osoby. Następnie pojawią się powiadomienia o potrzebie odpoczynku.
2. Kontrola kierowcy - początkowo monitorowany jest normalny stan sterownika, po którym następują odchylenia. Realizacja z kamerami umożliwia obserwację osoby, a w przypadku zamknięcia oczu lub upuszczenia głowy podawane są sygnały ostrzegawcze (oznaki snu).

Głównym wyzwaniem jest techniczne wdrożenie i szkolenie techniki określania rzeczywistego zmęczenia wynikającego z fałszywych odczytów. Ale nawet taka metoda realizacji zmniejszy wpływ czynnika ludzkiego na poziom wypadków.

Alternatywne opcje obejmują monitorowanie kondycji fizycznej kierowcy, gdy specjalne urządzenie odczytuje parametry ciała, w tym mruganie, częstotliwość opuszczania powiek, stopień otwarcia oczu, pozycję głowy, odchylenie ciała i inne wskaźniki.

Cechy konstrukcyjne systemu

Elementy konstrukcyjne systemu zależą od sposobu, w jaki ruch jest realizowany i kontrolowany. Rozwiązania do śledzenia kierowcy koncentrują się na osobie i tym, co dzieje się w pojeździe, podczas gdy inne opcje koncentrują się na osiągach samochodu i sytuacji na drodze. Rozważ kilka opcji funkcji projektowych.

Australijski rozwój DAS, który jest w fazie testów, ma na celu śledzenie znaków drogowych i przestrzeganie przepisów dotyczących prędkości transportu i ruchu drogowego. Aby przeanalizować sytuację na drodze, użyj:

• trzy kamery wideo - jedna zamocowana na drodze, dwie pozostałe monitorują stan kierowcy;
• jednostka sterująca - przetwarza informacje o znakach drogowych i analizuje zachowanie ludzi.

System może dostarczać danych o ruchu pojazdów i prędkości jazdy w określonych obszarach.

Pozostałe układy wyposażone są w czujnik skrętu, kamery wideo, a także elektronikę, która może monitorować parametry układu hamulcowego, stabilność jazdy, osiągi silnika i wiele więcej. W przypadku zmęczenia rozlega się sygnał dźwiękowy.

Zasada i logika pracy

Zasada działania wszystkich systemów sprowadza się do identyfikacji zmęczonego kierowcy i zapobiegania wypadkom. W tym celu producenci stosują różne projekty i logikę pracy. Jeśli mówimy o rozwiązaniu Attention Assist firmy Mercedes-Benz, wyróżniają się następujące funkcje:

• kontrola ruchu pojazdów;
• ocena zachowania kierowcy;
• fiksacja wzroku i śledzenie wzroku.

Po rozpoczęciu ruchu system analizuje i odczytuje normalne parametry jazdy przez 30 minut. Następnie monitorowany jest kierowca, m.in. siła działania na kierownicy, użycie przełączników w samochodzie, trajektoria przejazdu. Pełna kontrola zmęczenia odbywa się przy prędkościach od 80 km / h.

Attention Assist uwzględnia takie czynniki, jak warunki drogowe i drogowe, w tym porę dnia i czas trwania jazdy.

Dodatkowa kontrola dotyczy ruchu pojazdu i jakości kierowania. System odczytuje takie parametry jak:

• styl jazdy, który jest określany podczas początkowego ruchu;
• pora dnia, czas trwania i prędkość ruchu;
• skuteczność użycia przełączników kolumny kierownicy, hamulców, dodatkowych urządzeń sterujących, siły kierowania;
• przestrzeganie maksymalnej prędkości dozwolonej na terenie zakładu;
• stan nawierzchni drogi, trajektoria ruchu.

Jeśli algorytm wykryje odchylenia od normalnych parametrów, system aktywuje powiadomienie dźwiękowe, aby zwiększyć czujność kierowcy i zaleca czasowe zatrzymanie jazdy w celu odpoczynku.

Istnieje wiele funkcji systemów, które analizują stan kierowcy jako główny lub dodatkowy czynnik. Logika realizacji opiera się na wykorzystaniu kamer wideo, które zapamiętują parametry energicznej osoby, a następnie monitorują je podczas długich podróży. Za pomocą kamer skierowanych na kierowcę uzyskuje się następujące informacje:

• zamknięcie oczu, a system rozróżnia mruganie i senność;
• częstość oddechów i głębokość;
• napięcie mięśni twarzy;
• poziom otwartości oczu;
• pochylenie i silne odchylenia w pozycji głowy;
• obecność i częstotliwość ziewania.

Biorąc pod uwagę warunki drogowe, zmiany w prowadzeniu pojazdu i parametry kierowcy, możliwe staje się zapobieganie wypadkom. System automatycznie informuje osobę o potrzebie odpoczynku i daje sygnały alarmowe zwiększające czujność.

Jakie są nazwy takich systemów dla różnych producentów samochodów

Ponieważ większość producentów samochodów troszczy się o bezpieczeństwo pojazdów, opracowuje własne systemy sterowania. Nazwy rozwiązań dla różnych firm:

• Attention Assist firmy Mercedes-Benz;
• Driver Alert Control od Volvo - monitoruje drogę i trajektorię z prędkością 60 km/h;
• Seeing Machines od General Motors analizuje stan otwartości oczu i skupienie się na drodze.

Jeśli mówimy o Volkswagenie, Mercedesie i Skodzie, producenci stosują podobne systemy sterowania. Różnice obserwuje się w japońskich firmach, które monitorują stan kierowcy za pomocą kamer wewnątrz kabiny.

Zalety i wady systemu kontroli zmęczenia

Bezpieczeństwo ruchu na drogach to główna kwestia, nad którą pracuje producent samochodów. Kontrola zmęczenia zapewnia kierowcom szereg korzyści:

• spadek liczby wypadków;
• śledzenie kierowcy i drogi;
• zwiększenie czujności kierowcy za pomocą sygnałów dźwiękowych;
• zalecenia dotyczące odpoczynku w przypadku silnego zmęczenia.

Spośród niedociągnięć systemów konieczne jest podkreślenie złożoności technicznej realizacji i rozwoju programów, które będą poprawnie monitorować stan kierowcy.