Система контроля усталости водителя: описание и принцип работы

Что такое система контроля усталости водителя

Разработка впервые появилась на рынке от японской компании Nissan, которая запатентовала революционную технологию для автомобилей в 1977 году. Но сложность технической реализации в то время заставила производителя сосредоточиться на более простых решениях для повышения безопасности транспорта. Первые рабочие решения появились спустя 30 лет, но их продолжают совершенствовать и улучшать способы распознавания усталости водителя.

Суть решения заключается в том, чтобы анализировать состояние водителя и качество вождения. Изначально система определяет параметры при старте поездки, что позволяет оценить полноту реакции человека, а после этого начинает отслеживать дальнейшую скорость принятия решений. Если обнаружено, что водитель сильно устал, появляется уведомление с рекомендацией отдыха. Отключить звуковые и визуальные сигналы нельзя, но они автоматически появляются через заданные промежутки времени.

Особая потребность в решении наблюдается у водителей одиночек. Когда человек едет с пассажирами, они могут поддерживать его бодрое состояние разговорами и отслеживать усталость. Самостоятельная езда способствует сонливости и замедлению реакции на дороге.

Безопасность движения на дорогах является главным вопросом, над которым работают производителя авто. Система контроля усталости обеспечивает водителей рядом преимуществ:

  • снижение количества ДТП;
  • слежение как за водителем, так и за дорогой;
  • увеличение бдительности водителя с помощью звуковых сигналов;
  • рекомендации для отдыха при сильной усталости.

Из недостатков систем необходимо выделить сложность технической реализации и разработки программ, которые будут правильно отслеживать состояние водителя.

Процесс носит тройной уровень, зависящий от созданных условий.

Проверяется безопасность движения автомобиля, взгляд органов зрения шофера. Автостроительный концерн Mercedes-Benz последнюю семилетку, анонсируя разнообразные модели, оснащает их установкой Attention Assist, способной следить за поведением лица, управляющего транспортным средством. Фиксируются операции по вождению, применению рулевой баранки, анализируются привычки управления авто, иные специфические параметры, характеризующие личность рулевого движением.

Система контроля усталости водителя: описание и принцип работы

General Motors, используя алгоритмы Seeing Machines, внедрила её на грузовую технику, колесные транспортные средства по рельсовым путям, использует на разработанных горных предприятиях, занимающихся добычей ископаемых открытым способом. Вмонтированный специальный блок контролирует состояние открытости глаз водителя, их сосредоточенность на движении, контроле за состоянием дорожного покрытия.

Система контроля усталости водителя Шкода Кодиак например использует показатели датчика водительской баранки, регистратора частоты использования педалей. Применяются усредненные показатели бодрого, внимательного водителя. Отличие фактических результатов от занесенных в качестве образца, указывает на утомляемость.

Применяемые опции можно использовать для управления отдельными функциями перемещающегося аппарата. Направленность глаз позволяет манипулировать отдельными показателями на панели управления. Забывчивость взглянуть в зеркало при обгоне, повороте исправит встроенная система напоминания о необходимости этого действия.

  • Дубинин Александр Александрович , бакалавр, студент
  • Волжский Политехнический институт
  • Моисеев Юрий Игоревич , кандидат наук, заведующий кафедрой
  • Волжский политехнический институт
  • СИГНАЛ
  • УСТАЛОСТЬ
  • ВОДИТЕЛЬ
  • СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

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

  • Особенности применения тахографов в системе управления пассажирским автотранспортом
  • Разработка методов адаптации рабочего процесса дизельного двигателя для работы на сжатом газе
  • Возможность установки турбонаддува на двигатель легкового автомобиля
  • Разработка системы передачи данных о неисправностях автобуса с помощью тахографа с целью сокращения времени ремонта

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.

Читать далее:  Муфта Haldex поколения устройство и принцип работы

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 . 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.

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.

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.

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.

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 ., 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».

В России наказание за пользование смартфоном во время движения оценили в 1,5 тыс. рублей, но сейчас такой штраф может выписать только инспектор. Теоретически дорожные камеры могут фиксировать разговор по телефону, использование мессенджеров и соцсетей за рулем, однако проверка так пока и не стартовала.

Точной статистики аварий, по причине усталости водителя или из-за того, что он отвлекся на телефон, не существует. В то же время доктор технических наук, профессор МАДИ Михаил Якимов констатирует: если ДТП произошло в результате усталости и снижения внимательности водителя, то, по статистике, это ДТП с пострадавшими, а порой ДТП чаще всего с тяжкими последствиями и большим количеством пострадавших.

Назначение и функции

Данная система помогает водителю придерживаться выбранной полосы движения и тем самым, предотвращать аварийные ситуации. Система эффективна при движении по автомагистралям и обустроенным федеральным дорогам, но только там, где есть качественная дорожная разметка.

Главное предназначение системы контроля усталости заключается в предотвращении аварийных ситуаций. Это осуществляется с помощью наблюдения за водителем, определения замедленной реакции и постоянной рекомендации отдыха, если человек не останавливает движение. Основные функции:

  1. Контроль движения автомобиля — решение самостоятельно отслеживает дорогу, траекторию движения, допустимые скорости. Если водитель нарушает правила скоростного режима или покидает полосу, система подает звуковые сигналы, чтобы повысить внимание человека. После этого появятся уведомления о необходимости отдыха.
  2. Контроль водителя — изначально отслеживается нормальное состояние водителя, а затем отклонения. Реализация с помощью камер позволяет наблюдать за человеком, а в случае закрытия глаз или падения головы (признаки сна) подаются предупреждающие сигналы.

Устройство и принцип работы

Многие автомобильные бренды оборудуют свои машины подобными системами. Они схожи и по конструкции, и по принципу работы. Отличаются только названия «электронных помощников». Так, у Nissan система называется Lane Keeping Support System, у Mercedes — Lane Keeping Assist, а у Opel, BMW и GM – одинаково — Lane Departure Warning System.

Системы помощи движения по полосе бывают двух видов. Пассивные системы только предупреждают водителя о съезде с выбранной полосы, в то время как активные еще и помогают ему вернуться на полосу, корректируя работу рулевого управления.

Читать далее:  Лада Веста Спорт 2018-2019 фото цена и характеристики спортивной версии седана от ВАЗ

У всех производителей данная система включает в себя видеокамеру, электронный блок управления и исполнительные механизмы.

Включение и выключение системы осуществляется водителем при помощи специальной клавиши, которая находится на приборной панели или ручке переключения сигналов поворотников.

Видеокамера находится прямо в блоке управления, который расположен на лобовом стекле машины,  за зеркалом заднего вида.

Монохромная камера записывает и оцифровывает изображение. Светочувствительная матрица камеры преобразует изображение в черно-белую картинку. Благодаря этому камера выявляет линии дорожной разметки как градацию серого цвета. Изображение мгновенно обрабатывается электронным блоком управления.

Система контроля усталости водителя: описание и принцип работы

К исполнительными устройствами относятся: звуковой сигнал, контрольная лампа, вибромотор на руле, нагревательный элемент (на лобовом стекле) и электродвигатель усилителя рулевого управления. Все эти устройства обеспечивают работу «помощника», подключаясь по мере необходимости.

Для информирования водителя о работе системы на приборной панели предусмотрена контрольная лампа. Кроме того, водителя предупреждают вибрации рулевого колеса и звуковой сигнал. Руль вибрирует благодаря электромотору, встроенному в рулевую колонку.

Нагревательный элемент находится на лобовом стекле в районе зеркала заднего вида. Он самостоятельно включается при замерзании или запотевании соответствующего участка стекла, и тем самым обеспечивает нормальную непрерывную работу камеры.

Корректирующее подруливание система осуществляет с помощью электромеханического усилителя руля через электродвигатель.

Блок управления системой работает по определенному алгоритму. Сначала электроника определяет положение линий разметки полосы, качество распознавания разметки камерой. После чего, рассчитывает ширины полосы относительно размеров автомобиля. Следующий шаг – при необходимости блок управления посылает сигнал на электродвигатель руля, и происходит корректирующее подруливание. Если система не может справиться с ситуацией самостоятельно, то она сообщает об этом водителю вибрацией руля, звуковым и световым сигналами.

Если система включена, но водитель хочет перестроится в другую полосы, то отключать ее не обязательно. Достаточно включить соответствующий поворотник. В противном случае устройство будет препятствовать маневру.

В тех случаях, если дорогу занесло снегом или разметку плохо видно «помощник» переходит в «спящий режим» и включается снова, когда дорожные условия позволяют ему безошибочно выполнять свою работу.

Конструктивные особенности системы

Элементы конструкции системы зависят от способа реализации и контроля движения. Решения для слежения за водителем сконцентрированы на человеке и происходящем в салоне транспорта, а остальные варианты — на показателях авто и обстановке на дороге. Рассмотрим несколько вариантов конструктивных особенностей.

Австралийская разработка DAS, которая находится на стадии тестирования, предназначена для слежения за дорожными знаками и соблюдения транспортом требований скоростного режима и норм движения. Чтобы анализировать ситуацию на дороге, используют:

  • три видеокамеры — одна фиксируется на дороге, две остальные отслеживают состояние водителя;
  • блок управления — обрабатывает информацию о дорожных знаках и анализирует поведение человека.

Другие системы оснащаются датчиком руля, видеокамерами, а также электроникой, которая может отслеживать параметры тормозной системы, устойчивости при движении, показателях двигателя и многое другое. В случае усталости подается звуковой сигнал.

Принцип и логика работы

Принцип работы всех систем сводится к тому, чтобы определить уставшего водителя и предотвратить ДТП. Для этого производители используют различные конструкции и логику работы. Если говорить о решении Attention Assist от Mercedes-Benz, то выделяются следующие особенности:

  • контроль движения транспортного средства;
  • оценка поведения водителя;
  • фиксация взгляда и отслеживание состояния глаз.

Водитель заснул за рулем

Отслеживание состояния глаз водителя при помощи камеры

После начала движения система анализирует и считывает нормальные параметры управления автомобилем в течение 30 минут. Затем происходит слежение за водителем, включая силу воздействия на рулевое колесо, использование переключателей в салоне автомобиля, траектория поездки. Полноценный контроль усталости осуществляется при скорости от 80 км/час.

Дополнительный контроль применяется к движению автомобиля и качеству управления рулевым колесом. Система считывает такие параметры, как:

  • манера вождения, которая определяется при изначальном движении;
  • время суток, продолжительность и скорость движения;
  • эффективность использования подрулевых переключателей, тормозов, дополнительных устройств управления, силы вращения руля;
  • соответствие скорости максимально допустимой на участке;
  • состояние дорожного покрытия, траектории движения.
Читать далее:  ТОП самых распространенных причин вибрации автоматической трансмиссии

Способы осуществления контроля

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

  1. Способ, базирующийся на оценке траектории движения транспорта.
  2. Способ, базирующийся на оценке действий водителя дорожно-транспортного средства.
  3. 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.

Как называются подобные системы у разных автопроизводителей

Поскольку большинство производителей автомобилей заботится о безопасности транспорта, они разрабатывают собственные системы контроля. Название решений у разных компаний:

  • Attention Assist от Mercedes-Benz;
  • Driver Alert Control от Volvo — осуществляет видеоконтроль за дорогой и траекторией движения на скорости от 60 км/ч;
  • Seeing Machines от General Motors анализирует состояние открытости глаз и сосредоточенной на дороге.

Если говорить о Volkswagen, Mercedes и Skoda — производители используют схожие системы контроля. Отличия наблюдаются у японских компаний, которые отслеживают состояние водителя с помощью камер внутри салона.

Предупреждение системы о необходимости сделать перерыв

Необходимость или бесполезная опция

Для любого водителя безопасность на дороге всегда в приоритете. Но и переплачивать при покупке машины за функции, которые не будут нести практической пользы тоже бессмысленно. Поэтому вопрос о том, необходима ли система контроля усталости или это очередной маркетинговый ход автопроизводителей, для многих остаётся спорным.

Для анализа ситуации подключается целый комплекс датчиков, видеокамеры. Это позволяет сделать более точные выводы. Именно это позволяет системе работать действительно эффективно и нести практическую пользу. С другой стороны её использование не актуально, если водитель не совершает длительных поездок и мало времени проводит за рулём. Поэтому нужна ли система контроля в каждом конкретном случае, нужно решать отдельно.

Правила оспаривания патентов

Согласно дорожной карте, в 2019 г. должно быть проведено утверждение новых актуальных правил подачи возражений и заявлений и их рассмотрение Роспатентом. Планируется создание полноценного правового регулирования по оспариванию патентов России и действия евразийских патентов на российской территории.

Речь идет о создании юридической инфраструктуры защиты прав в административном порядке, предусматривающей регламентированный порядок оспаривания выданных патентов с конкретизацией процедур документированным результатом и устраняющей чрезмерные или неопределенные сроки рассмотрения и общую правовую неопределенность.

Ввоз в Россию незарегистрированных медицинских изделий

Планируется обеспечить ввоз на территорию России незарегистрированных медицинских изделий для проведения исследований, в том числе в научных целях. Для этого на уровне национального регулирования будут применены процедуры, аналогичные существующей в настоящее время в рамках общего рынка Евразийского экономического союза (ЕАЭС) на основании международного договора — соглашения о единых принципах и правилах обращения медицинских изделий в рамках ЕАЭС.

Система контроля усталости водителя: описание и принцип работы

Будет уточнен порядок налогообложения материалов и комплектующих, приобретаемых на территории России и ввозимых на российскую территорию из иностранных государств, для медицинских товаров отечественного производства. Отечественные производители медицинских товаров, полностью проектирующие их и производящие на территории России, должны иметь возможность налогового вычета в целях достижения равенства с иностранными конкурентами, уже получающими преференции в виде освобождения от налогообложения при ввозе и реализации на российской территории аналогичной продукции.

Также должны быть внесены изменения в перечень медицинских товаров, реализация которых и ввоз на территории Россию не подлежат обложением налогом на добавленную стоимость. Речь идет об освобождении от налогов полуфабрикатов и материалов для изготовления нейрореабилитационных и протезноортопедических изделий.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector