Датчик усталости водителя что это: Как работает система распознавания усталости водителя – Система контроля усталости водителя: описание и принцип работы
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.
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 кофеПозже 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 распространённым
Система распознавания усталости водителя в Volkswagen PasaatЕсли говорить о японском сегменте рынка, то здесь используется несколько иной способ. Именно поэтому больше всего внимания уделяется психоэмоциональн
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.
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. 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.
Датчик усталости водителя
Как показывает статистика, около четверти всех аварий происходят из-за переутомления водителя во время длительной поездки. Проведенные исследования дали не слишком утешительные результаты: после четырех часов непрерывной езды, реакции водителя замедляются вдвое, а через восемь – в шесть раз. Каждый автопроизводитель 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 появилась система контроля усталости водителя
Первой компанией, всерьез принявшейся за реализацию системы контроля усталости водителя, стала японская фирма Nissan. Свои изыскания она начала в 70-х годах прошлого века, а в 1977 году фирма запатентовала результаты работы своих инженеров. Временным препятствием для дальнейшей работы стал интерес к более простым, но не менее важным системам безопасности, а именно ABS, ESP и EBD. В результате первая система контроля усталости водителя, на автомобиле появилась почти тридцать с лишним лет спустя, когда работу прочих систем осталось только совершенствовать.
Первой фирмой, сумевшей на практике реализовать все инженерные изыскания, стала шведская компания Вольво. Ее система получила название Driver Alert Control. Она включает в себя видеокамеру, которая отслеживает положение автомобиля на дороге и его траекторию, и датчик, регистрирующий частоту движений руля. Когда машина начинает сильно отклоняться от нормальной траектории, система «предлагает» остановиться и отдохнуть.
Позже аналогичная система распознавания усталости была разработана компанией Мерседес. Немцы решили не использовать камеру, оставив лишь датчик рулевого колеса и датчик, регистрирующий силу и частоту нажатий на педали. В блок управления системы занесена информация о том, какие усредненные показатели должны быть, если за рулем находится бодрый и внимательный водитель. Если текущие значения значительно отличаются от эталонных, значит, водитель утомился. Недостаток системы заключается в том, что работает она по предустановкам, т.е. не учитывает особенности конкретного человека. В более поздних версиях систем анализируется также частота нажатий кнопок управления климатом и магнитолой, а также внешние условия – сила бокового ветра и качество дорожного полотна. Это позволило системе адаптироваться под конкретного водителя.
Аналогичные системы применяются на автомобилях Фольксваген и Skoda. На автомобили Skoda Octavia она устанавливается только в качестве опции, независимо от комплектации, в то время как Пассат имеет ее штатно, начиная с комплектации Comfortline.
Способы реализации системы
Существует два способа реализовать подобную функцию. В первом случае специальный датчик регистрирует только параметры движения автомобиля, а именно частоту и амплитуду подруливающих движений, нажатия на педали газа и тормоза. Приверженцами данного варианта являются европейские производители: Мерседес, Фольксваген, Skoda, Volvo.
Японские фирмы стремятся реализовать контроль усталости водителя несколько иначе. Они убеждены, что в первую очередь необходимо анализировать психоэмоциональное состояние. Поэтому основным звеном такой системы является видеокамера, задача которой следить за мимикой и жестами того, кто сидит за рулем. Работает она следующим образом. В первую очередь система распознавания усталости водителя реагирует на закрытые глаза. Если водитель закрывает глаза, система немедленно подает предупреждающий сигнал. Перед инженерами стоит задача «научить» ее отличать, когда водитель просто моргает, а когда засыпает. Помимо этого анализируется частота морганий, движения глаз, мимика, жесты, частота и глубина дыхания (по движениям грудной клетки).
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, Мерседес SLK делает это за полчаса, Фольксваген Пассат 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.
как работает и нужна ли?
Согласно приведенным статистическим данным, около четверти всех автомобильных аварий являются следствием усталости автомобилистов. Длительные поездки сильно отражаются на состоянии водителей, вследствие чего они могут не просто потерять управление транспортным средством, но и в некоторых случаях даже уснуть за рулем. Для того, чтобы хоть как-то повлиять на печальную статистику производители автомобилей придумали новые системы контроля усталостью водителя. Постепенно такие системы стали усовершенствованными получили широкое распространение. Действительно ли нужно системы контроля усталости автомобилистов? Как они работают и что дают? об этом подробнее пойдет речь в данном полезном материале.
Как работает система контроля усталости?
Несмотря на то, что сегодня на рынке представлено огромное количество различных систем подобного вида, все они имеют идентичный принцип работы. Специальное оборудование сначала осуществляет сбор информации о водителе, после чего вся она поступает на блок управления. Для сбора полной картины анализируется информация со всех датчиков и камер видеонаблюдения. Система самостоятельно определяет стиль вождения автомобилиста на начальном этапе и собранная на этом этапе информация берется за основу. Эталонные параметры в дальнейшем сравниваются с текущими, благодаря чему и удается зафиксировать случаи усталости водителя. В зависимости от вида системы для сбора информации требуется разное время. Когда система фиксирует отклонение от траектории движения, частое зевание автомобилиста и прочие признаки усталости, человек слышит соответствующий предупреждающий сигнал и получает графическое изображение на экране. Сигналы повторяются до тех пор, пока водитель не начнет на них реагировать.
Нужна ли система контроля утомляемости?
Многих автомобилистов от аварии спасает наличие пассажира рядом с ним. Разговоры отвлекают водителя и поддерживают его в состоянии бодрости. Но как быть, если в машине только лишь водитель? у большинства водителей на этот счет есть свои проверенные способы: кофе, громкая музыка и энергетические напитки. Возможно, такие меры в определенных ситуациях и спасают. Однако, как показывает практика далеко не всегда. Споров вокруг новой системы контроля за усталостью водителей также достаточно много. Но, тем не менее, это устройство все-таки работает. Электроника научилась быстро считывать информацию о внешних факторах и распознавать поведение человека во время езды на авто. Они могут своевременно сигнализировать водителю о нарушении его состояния и тем самым не допустить печальных последствий. Поэтому можно с уверенностью сказать, что система доказала свою эффективность и должна быть установлена на автомобили водителей, заботящихся о своей личной безопасности и безопасности остальных участников движения.
Подробнее о системе контроля утомляемости водителя будет рассказано в этом видеоматериале:
Опубликовано: 10 июня 2019
Attention Assist Mercedes — что это и как работает
Работа над повышением уровня безопасности автомобиля не прекращается: ведущие мировые производители постоянно тестируют новые разработки, стремясь свести к минимуму риски для здоровья и жизни людей, находящихся в машине.
Система контроля усталости водителя – одна из мер, положительно сказывающихся на безопасности. Наибольшего успеха в её внедрении добились специалисты компании Mercedes.
Attention Assist: что это?
Кратковременные засыпания водителя во время движения автомобиля – одна из нередко встречающихся причин ДТП (около 25% всех аварий случается именно из-за этого). Особенную опасность представляют длительные монотонные поездки, когда усталость и переутомление от продолжительного вождения накапливаются, но водители стараются не обращать на это внимания, стремясь быстрее добраться до пункта назначения. Как показывает практика, для выхода ситуации на дороге из-под контроля достаточно засыпания всего на пару секунд.
Принцип работы устройства, придуманного инженерами Мерседес, заключается в выявлении симптомов усталости водителя и побуждении его сделать остановку. В ходе исследований было установлено, что реакция снижается более чем у половины людей, проведших за рулем 4 часа без отдыха.
Высокочувствительные устройства контролируют и непрерывно анализируют около 70 параметров (характер использования поворотников, силу нажатия на педали, реакцию на состояние дорожного покрытия и пр.), чтобы вовремя выявить проблему. Крайне важно, чтобы наблюдение за человеком, управляющим автомобилем, велось непрерывно.
Attention Assist: как работает
Для контроля состояния человека первостепенное значение имеют особенности его поведения за рулем. Как работает система контроля усталости водителя? При помощи датчика, фиксирующего угол поворота руля, система Attention Assist во время первых нескольких минут поездки создает базовый профиль, который в дальнейшем сопоставляется с текущими особенностями управления авто в соответствии с обстановкой на дороге.
Исходя из этого, Attention Assist будет предупреждать водителя при первых признаках усталости громким звуком и текстовым сообщением на экране, сообщая тем самым о необходимости остановки и отдыха.
В настоящее время базовой опцией является Attention Assist в Мерседесах S и E классов. Анализ статистики и проведенные испытания уже неоднократно подтвердили уменьшение числа аварий с участием авто, на которых установлено устройство слежения за состоянием управляющего транспортным средством человека.
Усталость водителя — все методы борьбы бесполезны — журнал За рулем
«Даже если вы сутки напролет способны расписывать пулю под пиво, то это отнюдь не означает, что те же сутки вы можете проводить в пути».
Эдуард Кравцов, дальнобойщикМатериалы по теме
В своей статье «Приемы дальнего боя», опубликованной в журнале «За рулем» еще 15 лет назад, профессиональный водитель-дальнобойщик сначала перечислил основные народные способы борьбы со сном:- умывание водой или растирание снегом лица и «прочего тела»,
- попытки сменить позу, поерзать,
- приседания, ужимки, прыжки на обочине,
- жевание чего-нибудь,
- раскачивание головой,
- громкое пение,
- нарочито громкий, истерический смех,
- много двойного и тройного кофе без сахара, энергетические напитки и тому подобная ерунда.
А потом подытожил… Запомните, мол: все эти замечательные приемы объединяет… полная их бесполезность!!! Потому что в схватке со сном победитель известен заранее — и это точно будете не вы. А тот, кто кичится своей уникальностью, рано или поздно проснется либо в разбитой машине, либо в реанимации, либо вообще вдали от этого мира.
Для комедии это, может быть, и сойдет. А для борьбы со сном — никогда.Для комедии это, может быть, и сойдет. А для борьбы со сном — никогда.
Материалы по теме
Это — честное мнение человека, намотавшего на одометр семизначные километры. Конечно, все люди разные и предел усталости у каждого свой, но общие закономерности все-таки есть. Грубо говоря, если вам в предыдущую ночь нормально выспаться не получилось, а затем, после напряженного дня, удалось хорошенько поужинать, то собираться в ночную поездку за тысячу километров очень глупо. Поначалу, усилием воли, водитель еще может как-то взбадриваться, но с каждой минутой его сосредоточенность будет снижаться. Итог — смотри одним абзацем выше.Врачи, понятное дело, настроены негативно. Мол, даже если и не уснете, то знайте: быстрее всего утомляются нервные клетки головного мозга, и только затем — мышцы. У водителя, который утомился за рулем, ухудшаются восприятие, память, мышление и внимательность, уменьшается острота зрения, нарушается координация движений, увеличивается время реакции, учащается пульс, теряется чувство скорости. В общем — полный букет. Понятным языком это можно выразить так: если здоровый водитель видит знак, скажем, за 100 метров, то утомленный — только за 80. И чем дольше длится рабочий день водителя, тем выше шанс угодить в ДТП. Если верить проведенным исследованиям, то вероятность попасть в аварию после 12-часового пребывания за рулем примерно в 9 (!) раз выше, чем при 6-часовом. Так говорит статистика — с ней спорить бессмысленно.
Динозавры на дороге
«На мгновение мое внимание было отвлечено от дороги. А когда я снова взглянул вперед, то увидел, что нечто движется навстречу мне по дороге, на самом конце конуса света от фар. В первое мгновение я застыл, решив, что чувства обманывают меня. Потому что это был динозавр…»
Клиффорд Саймак, «Исчадия разума»Динозавров на дороге я видел лично! На трассе М8, если кому-то интересно… Между Вельском и Вологдой.
Дело было лет 15 назад, когда я на редакционном Матизе ехал в сторону Москвы из Архангельска. Так получилось, что выспаться в гостинице не удалось (комары зажрали, изви
Система контроля усталости водителя: необходимость или бесполезный гаджет?
По статистике около 25 % ДТП происходят из-за усталости водителей. Со временем концентрация значительно снижается: через 4 ч вождения – в 2 раза, через 8 ч – в 6 раз. Ситуация значительно усугубляется, если водитель в машине находится один. Для повышения уровня безопасности на дорогах ведущие автопроизводители разработали систему контроля усталости.
История её создания берёт начало с 1977 года, и в последнее время всё чаще становится одним из компонентов базовой комплектации автомобилей или их дополнительной опцией. Насколько необходима такая система конкретному водителю, решать стоит индивидуально. Чтобы определиться, достаточно разобраться с основными принципами её работы.
Что такое система контроля усталости водителя
Основная идея разработчиков системы контроля усталости заключается в том, чтобы анализировать в ходе всей поездки состояние водителя и параметры вождения. В качестве базовых принимаются данные, собранные в первые 15 или 30 минут (в зависимости от модели) с момента старта. Выполняется оценка скорость принятия решений, быстрота реакции. На борту автомобиля устанавливаются:
- видеокамеры;
- датчик руля;
- электроника, отслеживающая параметры работы тормозной системы, двигателя, степень устойчивости машины во время движения.
Также на рынке имеются системы, работа которых направлена на контроль не только водителя и транспортного средства, но и ситуации на дороге. В этом случае устанавливается 3 видеокамеры и блок управления для обработки полученной информации. В результате фиксируются не только состояние и реакции человека, но и соблюдение требований ПДД, отслеживаются дорожные знаки. В случае если зафиксирована усталость водителя, подаётся звуковой и визуальный сигнал с рекомендацией приостановить поездку.
Важно! Контроль усталости с максимальной эффективностью работает, если скорость движения автомобиля превышает 80 км/ч.
Принцип работы системы
Вне зависимости от конфигурации системы контроля, установленное на борту оборудование передаёт на блок управления данные с видеокамер и датчиков. При этом устройство определяет стиль вождения, учитывает внешние факторы (к ним относится ветер, время суток, состояние дорожного покрытия). Данные, полученные в начале поездки, считаются эталонными. В дальнейшем с ними сравнивается информация, которая поступает с датчиков позже.
Показателем усталости считается:
- скорость движения;
- маневрирование;
- стиль управления;
- длительность поездки;
- периодичность использования переключателей, системы торможения, кнопок на приборной панели;
- сила давления на руль при управлении.
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.
Объективно первые разработки не радовали водителей своей точностью, ложные срабатывания происходили регулярно (особенно если нужно объехать препятствие или ямы на дороге). Но современный уровень развития электроники позволил учесть возникающие ранее проблемы и снизить погрешность при работе системы до минимума.
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.
Система контроля усталости водителя (1 видео)