⭐ 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.
Система безопасности Lexus. Вкалывают роботы — Журнал «4х4 Club»
Японский производитель дорогих автомобилей, просто не может оставаться в стороне от темы безопасности. Недавно компания обновила и расширила свой комплекс Lexus Safety System+, который включает в себя восемь систем помощи водителю. Первой моделью, получившей все эти штуки, стал обновлённый внедорожник Lexus GX. Компания решила не останавливаться на этой модели, и внедряет LSS+, на всех своих машинах.
Давайте посмотрим, что придумали в Lexus, а заодно сравним их достижения, с достижениями конкурентов.
Итак, по порядку:
Система предупреждения об угрозе фронтального столкновения Pre—Collision System
Встроенная
камера и высокочувствительный радар системы PCS распознают препятствия, представляющие риск для автомобиля, и передают
информацию водителю.
Это позволяет снизить угрозу столкновения даже при
снижении концентрации внимания на дороге. Если система обнаружила объект в потенциально
опасной близости от автомобиля и спрогнозировала угрозу столкновения, водитель
получает звуковой сигнал системы и уведомление на панели приборов. Если
водитель к этому моменту не успевает среагировать на ситуацию, происходит
предаварийное натяжение ремней безопасности, снижающее риски получения травм, и
автоматическое экстренное торможение.
Кроме того, система распознаёт движение пешеходов и велосипедистов и предупреждает водителя, если они оказываются перед автомобилем, даже в условиях недостаточной видимости, снижая риск несчастных случаев. В случае, если столкновение все-таки происходит, капот автомобиля приподнимается, амортизируя удар. Это позволяет избежать травмирования о двигатель и другие детали, расположенные под капотом.
Система помощи движения по полосе с оповещением о пересечении дорожной разметки Lane Departure Alert и Lane Tracing Assist
Встроенные
датчики LDA контролируют положение
автомобиля в полосе, в том числе во время совершения манёвров.
Как правило,
усталость приводит к рассеянному вниманию и снижению концентрации, из-за чего водитель
уже не замечает смещения автомобиля относительно разметки. Система дает
звуковые и информационные уведомления, начинает вибрировать рулевое колесо, оповещая
водителя о риске съезда на встречную полосу, так как это часто приводит к
столкновениям, особенно на крутых поворотах. Наряду с этим, система автоматически
оценивает расстояния, выявляя изменения в направлении движения,
которые могут быть вызваны падением концентрации внимания, и незамедлительно
оповещает водителя. Система LTA дополнительно совершает небольшие повороты руля без привлечения
водителя так, чтобы автомобиль всегда оставался в центре полосы.
Система автоматического затемнения зоны ослепления встречного автомобиля c функцией автоматического управления дальним светом Adaptive High—beam System
Система
AHS делает ночные поездки комфортнее.
Стоит
заметить, что комплекс AHS в обновленном кроссовере RX основан на технологии
BladeScan. Свет от LED-элементов попадает на две зеркальные пластины,
вращающиеся с высокой скоростью, а от них — попадает
на линзу и освещая дорогу перед автомобилем и подсвечивает такие
места, которые тяжело различить при использовании традиционных фар дальнего
света — например, обочину. В прошлом году зона действия стала еще шире –
она увеличилась до 56 метров вперед против 32 метров у системы предыдущего
поколения, чтобы водитель мог быстрее замечать пешеходов в тёмное время суток и
своевременно принять меры для снижения риска аварийной ситуации.
В
автомобилях, где опции AHS не предусмотрено, доступна светодиодная адаптивная система дальнего
света (AHB), которая обеспечивает максимальную
освещённость и при этом не создает дискомфорта другим водителям в потоке.
Встроенная в автомобиль камера реагирует на свет находящихся впереди
транспортных средств и автоматически переключает яркость передних фар так,
чтобы не ослеплять встречных или попутных водителей.
Круиз-контроль с функцией поддержания безопасной дистанции Dynamic Radar Cruise Control
Специально
для LSS+ была разработана система динамического радарного круиз-контроля DRCC. Радарный круиз-контроль автоматически выдерживает
оптимальную скорость в зависимости от дистанции до впереди идущего автомобиля. В
условиях городских пробок система останавливается и стартует в соответствии с
движением потока. В случае опасного сокращения
дистанции (например, при неожиданной остановке автомобиля впереди) срабатывает
экстренное торможение.
Система распознавания дорожных знаков Road Sign Assist
Еще одна функция для комфортного и безопасного вождения – система распознавания дорожных знаков RSA. Передняя камера автоматически распознаёт дорожные знаки («Предельная скорость», «Нет проезда», «Стоп», «Уступи дорогу», «Обгон запрещен», «Конец всех ограничений»), которые встречаются на пути автомобиля, транслируя их на проекционный дисплей и дисплей приборной панели. Таким образом, водитель не пропустит важную информацию, а также всегда сможет напомнить себе, какой знак он проехал и продолжается ли его действие.
Система контроля и информирования об усталости водителя Vehicle Sway Warning
Система
контролирует степень усталости водителя и вовремя предупреждает
о необходимости прекратить движение и отдохнуть.
Система анализирует
частоту пересечения линий разметки и динамику изменения усилия
на рулевом колесе. Если автомобиль виляет или слишком часто
перестраивается, а уровень усилия на рулевом колесе со стороны
водителя непостоянен или отсутствует, на дисплее панели приборов
появляется предупреждающий знак о том, что водителю пора отдохнуть.
Система помощи при выезде вперед с функцией визуального и звукового оповещения о приближающемся сбоку автомобиле или велосипедисте Front Cross Traffic Alert
При помощи передних датчиков система распознаёт приближающиеся сбоку автомобили и велосипедистов и предупреждает водителя с помощью уведомления на проекционном дисплее, панели приборов, а также дополнительно издаёт звуковое оповещение.
Система оповещения о наличии по ходу движения автомобиля пешеходов с функцией визуального оповещения на проекционном дисплее Pedestrian Alert
Основываясь
на схожем принципе работы с системой, описанной выше (FCTA), задние датчики автомобиля определяют
пешехода по направлению движения автомобиля и сообщают водителю путём
уведомления на проекционном дисплее.
Все эти системы, безусловно, хороши. Но важно помнить, что это всего лишь помощники, а никак не заменители человека. Да, пищат, моргают, но главным, как и прежде, остаётся водитель, а это хорошо. Это значит, что роботы нас пока не вытеснили.
Что такое системы обнаружения сонливости водителя?
Объяснения и идеи
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 бдительными, 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, насколько сонливым может быть водитель.
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. Это признак времени, поскольку технологии становятся все более важными для помощи водителям и повышения безопасности дорожного движения. Некоторые считают, что эта технология также проложит путь к полной автономности, что в идеальном мире сделает вождение еще более безопасным.
Когда у нас появятся полностью автономные автомобили, мы сможем забыть о микросне и сонливости водителей. Однако до тех пор потеря внимания за рулем может быть смертельной ошибкой, которую предотвращает обнаружение сонливости водителя.
#driver-monitoring#safety#explainer#editor#adas
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.