⭐ Система распознавания усталости водителя
Как показывает статистика, около четверти всех аварий происходят из-за усталостиводителя во время длительной поездки. Проведенные исследования показали не слишком утешительные результаты: после четырех часов непрерывной езды, реакции водителя замедляются вдвое, а через восемь – в шесть раз.
Каждый автомобильный производитель стремится сделать свои машины как можно более безопасными. Отсюда впервые и появилась идея разработать датчик усталости водителя, который мог бы распознавать степень утомления и подавать сигнал о необходимости сделать остановку для отдыха.
Как работает система контроля усталости водителя
В целом, независимо от способа реализации, контроль усталости водителя работает следующим образом. Первое время блок управления собирает и анализирует всю информацию, поступающую от датчиков и видеокамер. В результате система определяет стиль езды водителя и внешние условия (время суток, состояние дороги, ветер).
Эти данные становятся эталонными, в дальнейшем поступающая информация сравнивается с имеющейся, для своевременного распознавания усталости водителя.
Разным автомобилям на первоначальный сбор данных требуется разное время. Например, Mercedes SLK делает это за полчаса, Volkswagen Passat и Skoda Octavia ограничиваются 15 минутами.
Такой подход в значительной мере расширяет возможности системы распознавания. Поскольку контроль усталости водителя осуществляется не по какому-то шаблону, а в качестве исходных данных берутся показатели конкретного человека, сидящего за рулем.
Процесс работы системы контроля усталости водителя
Многих интересует, как устроена работа датчика усталости водителя. Он спроектирован довольно интересно и функционирует по определенному алгоритму: в первые минуты, когда только начинает работать, она собирает показатели с камер и других датчиков (скорость, боковое и продольное ускорение, состояние дорожного покрытия, климатические условия).
Все показатели суммируются, в следствии чего вырисовывается картина стиля вождения. Эти показатели, в итоге, являются основными. В последующем, если показатели превышают норму, устройство посылает сигнал водителю о необходимости остановки. Время первоначального сбора данных у каждого автомобиля разное. В целом данный процесс длится 15-30 минут.
Система анализирует различные параметры:
- Манеру вождения – как ускоряется после первых 30-ти минут вождения, оценивается скорость в целом;
- Условия вождения – время суток, сколько длится весь путь;
- Эксплуатация механизмов автомобиля – как часто переключаются механизмы, находящиеся под рулем, педали и механизмы системы торможения;
- Насколько интенсивно вращают руль – оценивается скорость, а также ускорение;
- Состояние дороги – в каком состоянии находится дорожное покрытие;
- Траекторию движения транспортного средства.
Похожие:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автор.
Специалист по ремонту автомобилей и автоэлектроники. Более 15 лет специализируюсь на установке и настройке бортовых компьютеров, парктроников и другой электроники.
Не спать! Как контролировать усталость водителя — Транспорт на vc.ru
Как правило, современные автомобили оснащены системой контроля усталости. Они используются для того, чтоб проводить анализ взаимодействия водителя на руль и педали. В случае, если система обнаружит признаки утомления, то высветит на приборной панели изображение чашки с кофе и подаст звуковой сигнал. Как сегодня работают системы контроля усталости водителя, поделился Александр Сапов, CEO международного сервиса по бронированию трансферов GetTransfer.com.
2477 просмотров
Способы мониторинга усталости водителя от отечественных разработчиков
В России это направление только начинает развиваться. В столице планируют к 2020 году блокировать возможность брать заказы тем водителям, которые отработали больше 8 часов, не прошли медицинский осмотр и не продлили ОСАГО.
Задумываются о безопасности, прежде всего, городские власти и крупные службы такси. Они тестируют обмен данными о том, сколько времени зарегистрированные сразу в нескольких сервисах водители проводят на линии.
Яндекс еще в августе начал испытывать собственную систему мониторинга усталости на основе инфракрасной видеокамеры и специального программного обеспечения. Оборудование выделяет на лице водителя 68 точек и по ним отслеживает, как часто человек моргает, зевает или наклоняет голову. Если отмечается усталость, то следует звуковое предупреждение или отключение от заказов.
Как работают системы контроля?
Пока основным способом слежения остается фиксация времени нахождения машины на линии. Это делается с помощью тахографов, спутников или приложений для поиска заказов.
Однако такие системы не дают стопроцентной гарантии того, что состояние человека удовлетворяет требованиям безопасного вождения.
Для этого и появляется все более сложное оборудование, оценивающее мимику и действия находящегося за рулем человека.
Для борьбы с пьяным вождением используются встроенные алкозамки, не позволяющие завести машину без отрицательной пробы на пары спиртного в выдохе. Ставятся они обычно в качестве наказания для ранее привлекавшихся за такое нарушение водителей и работают в течение определенного срока. В России эта система тестировалась, была признана эффективной, но большого распространения не получила, однако в США, Новой Зеландии и Швеции активно используются.
Минусы обычных тахографов
Установка тахографов в целом дает только преимущества — на дорогах становится безопаснее, так как отслеживается количество отработанных водителем часов и скорость автомобиля. Но, как уже говорилось выше, состояние управляющего транспортным средством человека это оборудование не отслеживает. А человек вполне может выйти на линию с утра больным или сильно уставшим.
Процент ДТП вследствие усталости водителей
Есть статистика, согласно которой из-за сонных водителей происходит около 10% ДТП. Проблема не выглядит столь очевидной только потому, что о ней мало говорят. Однако надо понимать, что пьяные водители совершают примерно столько же аварий. При этом алкоголь становится причиной ДТП чаще в городах, и значительная часть происшествий обходится только повреждением имущества. Аварии из-за усталости водителя практически всегда происходят за городом, где скорость движения выше, а значит и последствия тяжелее.
Что уже сделано в России для мониторинга состояния водителей?
По закону в нашей стране автобусы вместимостью более 8 пассажиров и грузовики грузоподъемностью более 3,5 т оснащаются тахографами.
Эти требования соблюдаются неукоснительно, все остальное пока находится на стадии законопроектов и частных инициатив.
Увы, тахограф можно обмануть, в том числе, и электронный. В июне МАДИ предложил ставить на все автобусы и грузовики систему мониторинга, предотвращающую засыпание водителя. Она следит, прежде всего, за его пульсом, дыханием и положением головы. Если человек начнет засыпать, то на него предполагается воздействовать звуковыми, тактильными (вибромотор в сиденье) и зрительными сигналами.
Для такси никаких обязательных прописанных в законах требований о наличии систем слежения за водителем пока нет. Компании, пытающиеся устанавливать их по своей воле, преследуют разные цели: борются за безопасность клиентов, внедряют перспективные технологии с прицелом в будущее или повышают привлекательность собственных услуг.
Ситуация зарубежом
В большинстве стран ситуация с тахографами на коммерческих автобусах и грузовиках аналогична российской.
Их установка выгодна не только для контроля за усталостью, но и для отслеживания маршрута или пробега. Если за этими моментами не следить, то водители начинают, например, сливать топливо.
Устройств, следящих за состоянием водителя, существует достаточно много. Например, отслеживаются манипуляции с рулевым колесом. Бодрствующий человек управляет автомобилем не так, как засыпающий. Для последнего характерны длительные перерывы в движении рулем с периодическими резкими поворотами.
Другие устройства отслеживают наклон головы. Если человек начинает дремать, голова у него падает вперед, и система подает громкий звуковой сигнал.
Существуют аппараты “Антисон”, измеряющие изменение кожно-гальванической реакции. Выглядят они обычно как браслеты или кольца для двух пальцев. Перед тем, как человек начнет засыпать, электрическое сопротивление его кожи меняется, что показывает снижение реакции.
В США дальнобойщики часто ставят на панели аппарат с периодически загорающейся лампочкой.
Она отключается нажатием кнопки. Интервалы включения неравномерные, и если водитель начинает медлить с выключением, то подается тревожный сигнал.
В каких автомобилях есть системы слежения за водителями
Системы контроля бывают разные по сложности использующихся устройств и оцениваемым показателям. Например, в автомобилях Mercedes стал привычным помощник, отслеживающий манеру езды. В первые 20 минут поездки он собирает информацию о стиле вождения, и в дальнейшем при его изменении выдает предупреждения и предлагает отдохнуть. Погодные условия и изменение качества дорожного полотна тоже учитываются, что минимизирует число ложных срабатываний. Такая функция присутствует в большинстве новых авто Mercedes.
Hyundai при выпуске модели Genesis еще в 2015 году ставил в салоне датчики углекислого газа. Его избыток говорит о том, что человек испытывает повышенную сонливость. При срабатывании датчика автоматически приоткрываются вентиляционные отверстия.
Если говорить о системах со слежением за водителем с использованием видеокамер, то они действительно устанавливаются только в дорогих авто.
Причем эта опция остается для покупателей спорной — не все согласны платить за то, что будет фиксировать их нарушения. Однако прогресс движется и в этом направлении. Компания Volvo, к примеру, планирует ставить в салоне следящие за поведением водителя камеры в рамках своей программы Vision 2020. Это неплохой рекламный ход для тех, кто ставит безопасность превыше всего. Программа Vision 2020 гласит, что с этого года в автомобилях марки никто не погибнет и не получит тяжелых травм в результате ДТП.
Самый доступный автомобиль, оснащенный этой системой
Простые устройства вроде алкозамка или датчика СО2 в салоне могут стоять, в том числе, и в относительно недорогих авто вроде того же Hyundai Genesis. Умные помощники распространены в машинах классом выше — большинство моделей Mercedes или Volvo. Системы слежения с видеокамерами пока остаются редкостью, так как не все готовы переплачивать за такую опцию, а законодательных требований о ее наличии нет.
Объяснение систем обнаружения усталости | CarExpert
Чувствуете усталость за рулем? Усталость является основной причиной автомобильных аварий во всем мире.
В США данные исследования почти 7000 аварий были экстраполированы, чтобы предсказать, что почти 7% всех автомобильных аварий и 21% аварий со смертельным исходом произошли из-за сонливости.
В Австралии, по оценкам страховых компаний, таких как Budget Direct, около 10% всех несчастных случаев происходят из-за усталости (данные за 2016 год). Статистика Нового Южного Уэльса за тот же год оценивает одну и ту же причину в 21% всех смертельных случаев на дорогах, и вполне вероятно, что аналогичные тенденции будут нормой и в других штатах и территориях.
Системы обнаружения усталости призваны снизить вероятность несчастного случая из-за усталости, используя датчики для наблюдения за водителем и его стилем вождения.
Напоминания о необходимости сделать перерыв предоставляются при обнаружении усталости. В некоторых случаях эти системы также объединены в сеть с адаптивным круиз-контролем и другими технологиями автономного вождения, поскольку эти системы отключаются, если автомобиль считает, что водитель не обращает внимания.
В настоящее время в автомобилях продаются два основных типа систем обнаружения усталости. Более распространены непрямые системы, которые отслеживают движение транспортного средства через переднюю камеру, обращенную к дороге, для поиска признаков, связанных с усталостью водителя.
Второй тип системы использует одну или несколько камер, обращенных к водителю, и технологию отслеживания лиц, чтобы напрямую отслеживать признаки усталости, такие как движения головы и частота моргания водителя.
Важно отличать системы обнаружения усталости от менее сложных систем напоминания о перерывах, которые могут использовать простой таймер, чтобы сообщать водителю о необходимости сделать перерыв каждые пару часов, а не отслеживать признаки усталости водителя, описанные выше.
Автомобиль также может использовать комбинацию косвенной и прямой систем для более точного определения того, устал ли водитель.
Косвенные системы
Косвенные системы не контролируют драйвер напрямую.
Вместо этого они используют ту же камеру, обращенную вперед, и другие датчики, используемые в системах поддержки полосы движения.
В целях обнаружения усталости передняя камера используется для поиска признаков в стиле вождения или в поведении водителя, которые обычно можно отнести к усталости.
Это осуществляется посредством непрерывного процесса мониторинга. Система предполагает, что в начале поездки водитель внимателен и сосредоточен на дороге впереди. Это начальное поведение сэмплируется и сохраняется в качестве эталона для сравнения с более поздними этапами пути.
Если наблюдается значительное отклонение от этого эталона, система связывает это с усталостью и напоминает водителю о необходимости сделать перерыв, обычно с помощью предупреждающего звукового сигнала и сообщения на комбинации приборов.
Некоторые действия, которые могут быть интерпретированы системой как усталость, включают дрейф в пределах вашей полосы движения, другое неустойчивое поведение рулевого управления, резкое нажатие педали тормоза или газа или неспособность поддерживать постоянную скорость.
Конкретные параметры, оцениваемые при определении вероятности усталости водителя, зависят от производителя автомобиля. Более продвинутые системы также могут связываться с данными GPS, чтобы активно предлагать потенциальную станцию техобслуживания, парк или кафе, где водитель может отдохнуть.
Подобно некоторым системам поддержки полосы движения, эти системы непрямого определения усталости могут собирать данные только при превышении определенной скорости, что делает их подходящими для определения усталости при движении по автомагистралям (в отличие от городских условий).
Еще одним недостатком является предположение, что водитель находится в сознании и хорошо отдохнул в начале пути. Вполне возможно, что кто-то отправился в путь уже уставшим (например, после бессонной ночи).
Поскольку данные о начале их движения используются для последующего сравнения их поведения, эффективность системы в таком сценарии может быть ограничена.
Прямые системы
Эти системы предназначены для непосредственного наблюдения за водителем, чтобы определить, устал ли он. Как правило, это делается с помощью инфракрасной камеры, обращенной к водителю, которая устанавливается либо в комбинации приборов, либо на рулевой колонке, либо на приборной панели.
Технология машинного обучения используется для обучения сложных алгоритмов распознавания лиц, чтобы камера и связанные с ней компоненты могли обнаруживать усталость. Камера может отслеживать положение головы водителя с течением времени и оценивать различные черты лица.
Они могут включать частоту моргания, движения глаз и углы взгляда. Подобно непрямым системам, при обнаружении усталости используется звуковой сигнал или другое визуальное или сенсорное предупреждение (например, вибрация сиденья), чтобы предупредить водителя о необходимости сделать перерыв.
Инфракрасные камеры предназначены для того, чтобы видеть сквозь солнцезащитные очки и не различать цвета кожи.
Поскольку эти системы непосредственно контролируют водителя и, следовательно, более оперативно и точно определяют усталость водителя, они также могут быть частью некоторых технологий автономного вождения Уровня 2.
Система Cadillac Super Cruise (недоступна в Австралии) использует камеру, установленную на рулевой колонке, чтобы определить, наблюдает ли водитель за системой, когда она активна. Если нет, система выдает предупреждение перед деактивацией.
Как и все технологии безопасности на основе камер, работа систем прямого обнаружения усталости может быть ограничена в определенных условиях окружающей среды, например, при ярком солнечном свете.
Что такое системы обнаружения сонливости водителя?
Автоматизированное вождение
Розали Вессель
Штатный сотрудник
23 февраля 2022 г. · 4 мин. чтения
Многие люди проводят долгие ночи на работе. Водители грузовиков, охранники, медицинские работники.
Профессии, которые имеют основополагающее значение для общества и для здоровья, благополучия и комфорта населения в целом. В результате садиться за руль, чувствуя усталость, не редкость. Это то, что, вероятно, сделали большинство водителей. Это может быть невероятно опасно, если мы не найдем способ предупредить водителей, когда их усталость становится слишком сильной и мешает вождению.
У некоторых, кто чувствует сонливость, может наступить кратковременное состояние бессознательного состояния, называемое микросоном. В этих случаях у водителя могут быть даже открыты глаза, но он не может должным образом контролировать свое транспортное средство. Усталость может быть такой же тяжелой, как вождение в состоянии алкогольного опьянения. Исследования показали, что 24 часа лишения сна вызывают такой же уровень нарушений, как и у человека, чей уровень алкоголя в крови (BAC) составляет 0,10% — число, превышающее установленный законом предел.
Предусмотрены меры безопасности для тех, чья работа связана с длительным вождением.
Например, водителям грузовиков запрещено садиться за руль после 14 часов после начала смены. Но для обычного водителя таких гарантий нет. Сонливость является серьезной причиной несчастных случаев: исследования показывают, что потеря концентрации является причиной 25% дорожно-транспортных происшествий. Важно не допустить, чтобы сонные водители садились за руль. Возможность обнаружить сонливых водителей и напомнить им о безопасности и сделать перерыв, если они чувствуют сонливость, — один из способов решения этой проблемы. Но как это делается?
Обнаружение сонливости работает для предотвращения несчастных случаев, вызванных микросном, усталостью и отсутствием внимания. Системы обнаружения сонливости водителя обычно являются одним из инструментов, частью усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS). Это различные программы и технологии, призванные сделать вождение более безопасным и снизить вероятность человеческой ошибки, приводящей к катастрофическим дорожно-транспортным происшествиям.
Они могут варьироваться от предупреждения водителей, если в их слепой зоне что-то есть, до автоматического экстренного торможения.
Системы обнаружения сонливости водителя могут использовать камеры, датчики слежения за глазами и другое оборудование для отслеживания визуальных сигналов, где сонливость может быть обнаружена по частоте зевания, частоте моргания, движению взгляда, движениям головы и выражению лица. Системы также могут отслеживать действия при вождении, чтобы замечать неустойчивые движения руля, использование педалей и отклонения от полосы движения.
Способ определения сонливости: Индекс усталости
После того как система установит, что движения водителя беспорядочны и не кажутся настороженными, можно принять во внимание другие факторы. Например, детектор сонливости может анализировать скорость автомобиля, время суток, погодные условия и так далее. После этого он может рассчитать «индекс усталости» водителя и начать действовать, например издавать звуковой сигнал, чтобы предупредить водителя.
Система обнаружения сонливости водителя Bosch использует 70 различных сигналов, чтобы определить степень сонливости водителя.
Различные модели автомобилей имеют разные системы, но в большинстве случаев водитель будет предупрежден о возможном отклонении внимания каким-либо шумом или вибрацией рулевого колеса или сиденья. Система также может напоминать водителю о необходимости сделать перерыв, особенно если он находился в дороге в течение длительного периода времени.
Водители будут предупреждены о потере внимания каким-либо шумом или вибрацией.
Различные системы для разных автомобилей
Фраза «обнаружение сонливости водителя» является общим термином для систем, контролирующих внимание водителя. Mercedes-Benz называет это «Attention Assist», Land Rover называет свою систему «Мониторинг состояния водителя». Система Volvo под названием «Предупреждение водителя» доказала свою эффективность с 97% успеха при определении сонливости водителя. Есть и другие независимые устройства, которые водитель может разместить в своем транспортном средстве самостоятельно, что помогает снизить риски, связанные с потерей концентрации во время вождения.
Anti-Sleep Pilot — это устройство, которое непрерывно рассчитывает уровень усталости водителя, используя 26 различных параметров, при этом устройство находится на приборной панели.
Также были выпущены носимые технологии в виде кепок, жилетов, браслетов и очков. Предназначенные для водителей грузовиков, они отслеживают различные сигналы от водителя, которые можно использовать, чтобы определить, засыпает ли водитель. «Vigo» — это устройство для ближнего и личного наблюдения с гарнитурой, которая находится прямо под линией глаз водителя и анализирует движения его головы. Другие формы наблюдения за бдительностью водителя — использование камер, хотя это менее популярно из-за соображений конфиденциальности.
ADAS продолжает развиваться
Технология ADAS, как и системы обнаружения сонливости водителя, сегодня становится стандартом в автомобилях. В 2015 году американские автопроизводители пообещали к 2022 году ввести многие типы оборудования ADAS в стандартную комплектацию.