Наиболее эффективные системы мониторинга состояния водителя являются Attention Assist, Driver Alert Control и Seeing Machines. Их цель вовремя обнаружить и сообщить об изменения в организме человека.
Содержание статьи:
Однообразная дорога или длительные поездки на автомобиле особенно ночью приводят к утомляемости водителя. Вследствие этого его реакция снижается, а утомляемость повышается. Это ведёт к тому, что организм не выдерживает нагрузку, и водитель попросту засыпает. Это приводит к многочисленным серьезным ДТП.
Для того, чтоб избежать подобных случаев, придумали системы, которые наблюдают и контролируют уровень усталости водителя. Сделать это можно с помощью 3 показателей. В первом случае наблюдаются действия водителя, затем движение автомобиля, и наконец взгляд водителя.
Attention Assist
Система Attention Assist осуществляет контроль, используя несколько параметров и элементов. Данную систему встраивают в автомобиль немецкой марки Mercedes-Benz. Система Attention Assist состоит их несколько датчиков, каждый их которых отвечает за особый показатель утомляемости. Это такие датчики, как например, рулевого колеса, двигателя или тормозной системы. Одним из главным является датчик блока управления.
Он проводит мониторинг физического состояния водителя за многими показателями. В первую очередь он контролирует манеру вождения, а именно скорость. Следующими показателями служат условия, в которых движется автомобиль. Здесь имеется ввиду, время длительности поездки и когда она происходит, в какое время суток.
Тормозная система и подрулевые переключатели относятся к управленческой системе, которая также контролируется системой. И наконец, осуществляется контроль за ускорением, а именно боковым и продольным.
Следя за нынешним состоянием, система сравнивает его с первоначальным. Если показатели сигнализируют о значительном отклонение от нормы, включается звуковой сигнал и на панели экрана выводиться сообщение «Attention Assist: Pause», предупреждающее остановиться водителя.
Сигнал оповещается каждые 15 минут в случае игнорирования предупреждения. Система приходит в действие на скорости от 80 км/ч. Анализ скорости, маневренности и снятие других параметров происходит через 30 минут после старта движения, так как чаще всего именно столько времени требуется для движения на дальние дистанции.
Driver Alert Control (DAC)
Следующая система контроля Driver Alert Control создана шведской автомобильной компанией Volvo. Здесь принцип построен на слежении за состоянием водителя через манеру движения автомобиля. Для этого в автомобиль Volvo встроена специальная видеокамера, которая следит за характером вождения на дороге. Происходит оценка траектории и её изменения с помощью датчика рулевого колеса и мониторинга дорожных полос. Вторая видеокамера следит за внешним состоянием водителя, а именно движением глаз.
Если фиксируется состояние переутомления, система оповещает водителя с помощью сигнала и сообщения «Driver Alert. Time for a break». Система начинает действовать на скорости от 60 км/ч.
Seeing Machines
Последняя система, контролирующая состояние водителя – Seeing Machine, внедренная в автомобиль британской марки Jaguar. Примечательно, что данная технология применяется не только в случае вождения автомобиля, а в других сферах. Построена система исключительно на мониторинге внешнего физического состояния водителя. Встроенная камера фиксирует положение глаз и их направление.
В случае отклонения показателя от нормы, система оповещает об усталости и вероятности уснуть за рулём с помощью сигнала и специального сообщения.
Совершенство данной технологии состоит в том, что она активизируется даже если водитель находится в солнцезащитных очках. Также эта система включает в себя дополнительные параметры. Например, системой фиксируется отсутствии внимания на зеркало заднего вида. В таком случае водителю приходит напоминание о данном действии.
Видео работы системы слежения за водителем:
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».
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.
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. 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».
Одним из факторов аварийности на дорогах является переутомление водителя. Статистические данные говорят о том, что порядка 25% ДТП происходит именно по причине чрезмерной утомленности водителя. Усталость является крайне опасным состоянием - накапливается она медленно, ослабляя внимание постепенно, незаметно для самого человека. Достаточно провести за баранкой около четырех часов, чтобы скорость реакции снизилась на половину, а уже через восемь часов управления ТС замедление реакции фиксируется в шесть раз.
Естественно, что редкий водитель может самостоятельно и адекватно оценивать свое состояние, и продолжая движение, рискует попасть в ДТП. Проблема переутомления настолько серьезна, что большинство ведущих автопроизводителей уделяют этому вопросу огромное внимание, разрабатывая различные системы контроля за состоянием водителя. Первый прототип системы контроля усталости появился более 30-ти лет назад, но лишь в последнее время автопроизводители стали широко оснащать ими свои авто.
Как устроена система контроля усталости
Для наиболее полного контроля за состоянием человека за рулем недостаточно одного лишь визуального наблюдения, осуществляемого при помощи анализа изображения с видеокамеры. Система контроля усталости водителя использует анализ множества данных:
- стиль управления;
- условия движения - время суток, длительность непрерывной езды;
- анализ использования переключателей, кнопок управления на панели/руле, использования тормоза;
- характер движения рулем, состояние дорожного покрытия;
- оптические данные от видеокамер.
Разными производителями авто могут вноситься собственные корректировки в систему контроля усталости - могут отличаться алгоритмы обработки данных, скорость, при которой активируется система, видеокамеры могут отсутствовать. В некоторых авто используется и технология Seeing Machines, применяемая в авиации, и грузопассажирских перевозках. Она позволяет анализировать степень открытия глаз и направление взгляда. Такой датчик усталости, кроме основного предназначения, часто используется для управления некоторыми функциями, активировать которые можно простым взглядом.
Основные принципы работы датчика усталости
Датчик усталости активируется на скорости 60 или 80 км/ч - все зависит от марки автомобиля. Во избежание ложных срабатываний, при котором подается достаточно громкий звуковой сигнал, система постоянно анализирует показания массы датчиков, поступающих от основных систем автомобиля. Время, за которое собирается необходимая информация также различна - от 15 до 30 минут, в зависимости от автопроизводителя.
Важно, что работа датчика осуществляется не по заранее запрограммированному шаблону, а по индивидуальным параметрам конкретного водителя. Именно поэтому датчику усталости требуется до получаса для сбора информации о водителе. В отличии от европейских производителей, японские автоконцерны строят работу датчика усталости по-другому принципу. По их мнению, первоначально следует определять психоэмоциональное состояние.
Поэтому в японских авто основным элементом системы контроля выступает видеокамера. В ее задачу входит контроль мимики и движений человека, и в первую очередь датчик усталости обращает внимание на закрытые глаза автовладельца, подавая звуковой сигнал. Во избежание ложных срабатываний, анализу подлежат и другие данные - частота моргания, глубина дыхания, определяемая по движениям грудной клетки, мимика и движения самих глаз.
Так ли необходим автомобилю датчик усталости водителя
Конечно, при движении исключительно на небольшие расстояния в городской черте, датчик усталости не является столь необходимым. Но в условиях загородных магистралей, при длительных поездках на высоких скоростях, даже небольшое ослабление внимания вследствие переутомления, может закончиться фатально. Современные системы контроля становятся все более совершенными.
Для более адекватной оценки текущего состояния, датчик усталости первоначально собирает информацию о манере управления, поэтому анализирует всегда лишь конкретного водителя, не используя шаблонов. К примеру, помимо анализа взгляда, происходит попутная оценка степени усилия, при сжимании рулевого колеса. При ослаблении хвата, датчик может подать предупреждающий сигнал, расценив это как проявление утомления.
Система контроля состояния является логичным дополнением к системам активной и пассивной безопасности, которая может оказаться полезной и в условиях города. К примеру, поездка после бессонной ночи может закончится аварией, даже если она непродолжительная. Предупреждающий сигнал датчика усталости позволит уставшему водителю более адекватно оценивать свое состояние, что в итоге может сохранить здоровье и сам автомобиль. Немного о том, как работает такая система - на видео:
Системы контроля усталости DAC и Attention Assist следят за физическим состоянием водителя и в случае необходимости подают сигнал, что водителю пора остановиться и отдохнуть. Осуществляется такая проверка тремя вариантами контроля:
Attention Assist и DAC – системы контроля усталости, выполняют функцию слежения за возможностью водителя физически управлять транспортным средством и при необходимости подают сигнал о прекращении движения для отдыха. Проверка осуществляется тремя видами контроля, которые зависят от следующих поведенческих факторов:
1.
Оценивается поведение водителя;
2.
Фиксируется взгляд водителя;
3.
Контролируется движение транспортного средства.
Устройство Attention Assist, которое наблюдает за поведением водителя, компания Mercedes-Benz выпускает с 2011 года. Данное устройство руководствуется следующими мотивациями: способом управления автомобилем, управление рулем, действиями водителя во время движения и некоторыми другими параметрами.
Схематически система контроля усталости состоит из датчика руля, контрольного индикатора и звукового оповещения, которое предупреждает водителя.
Установленный на руле датчик следит за изменением усилия, которое оказывается на руль при его вращении. Также система учитывает и информацию, полученную с других контрольных датчиков: устойчивости при движении, тормозной системы, ограничения видимости и параметров двигателя.
Поступающие на прибор сигналы обрабатываются, определяя следующие параметры:
а)
в течении получаса с начала движения анализируется скорость и боковое ускорения автомобиля (стиль вождения);
б)
условие, при котором происходит движение (здесь учитывается и время суток, и длительность поездки);
в)
анализируется управление следующими узлами: кнопками, расположенными на рулевом колесе и под ним переключателями и тормозной системы;
г)
анализируется сила воздействия на руль;
д)
состояние дорожного покрытия и поведение автомобиля во время движения (ускорение боковое и продольное).
Анализируя все эти параметры, система устанавливает нарушения в действиях водителя и изменения направления движения автомобиля. После чего на расположенный, на панели приборов экран посылается сигнал со звуковым сопровождением, чтобы водитель остановился для отдыха. Если водитель в сонном состоянии игнорирует сигнал и продолжает движение, система продолжает напоминать ему об этом каждые 15 минут. Так же следует напомнить, что контроль за состоянием водителя, начинает работать на скорости более 80 км/час.
У Вольво контроль за состоянием водителя Driver Alert Control (или DAC) отличается от Attention Assist, тем, что мониторит, только траекторию движения по трассе, а видеоконтроль, следящий в направлении пути следования автомобиля определяет его нахождение в полосе дорожного полотна. Если вдруг автомобиль начинает уходить от установленных границ, система реагирует на это как на усталость водителя и выдает два предупреждающих сигнала: «мягкий» и «жесткий» Оба этих сигнала зависят от общего самочувствия водителя и отличаются друг от друга громкостью и тональностью. Активируется система DAC, работающая совместно с системными элементами Lane Departure Warning, когда скорость автомобиля достигла 60 км/час.
Специальный встроенный блок, который устанавливает компания General Motors, где базовой является уже испытанная методика Seeing Machines, оценивающая состояние взгляда водителя, устанавливается не только на авто, но и на железнодорожном транспорте. Задача блока контролировать открытость глаз водителя и их сосредоточенность и при обнаружении признаков усталости или потери внимательности и близкого ко сну состояния, система сразу же дает команду на остановку транспортного средства.
Также система слежения за усталостью водителя может управлять и другими функциями автомобиля, например, направлением взгляда можно включать или отключать те или иные опции на приборном щитке. Или при совершении, какого либо маневра оповещать водителя о том, что он забыл посмотреть в зеркало.