Содержание
Attention Assist и DAC – системы контроля усталости, выполняют функцию слежения за возможностью водителя физически управлять транспортным средством и при необходимости подает сигнал о прекращении движения для отдыха. Проверка осуществляется тремя видами контроля, которые зависят от следующих поведенческих факторов:
- Производится оценка поведения водителя.
- Контролируется движение автомобиля.
- Фиксируется взгляд водителя транспортного средства.
Компания Mercedes-Benz начиная с 2011 года выпускает свои автомобили с устройством Attention Assist, которое осуществляет наблюдение за поведением водителя автомобиля, руководствуясь следующими мотивациями: действием водителя во время езды, управлением рулем, способом управления машиной, и некоторые другие параметры. Схематически система состоит из датчика руля, контрольной лампочки и звукового предупреждения водителя. Датчик руля определяет изменение усилия, оказываемого на руль при его вращении. Кроме этого, система учитывает сигналы от других контрольных датчиков автомобиля: тормозной системы, устойчивости при движении, параметров двигателя и ограничения видимости.
Во время подачи сигналов на прибор управления обрабатываются и определяются следующие параметры:
- а) анализируется скорость и боковое ускорение автомобиля впродолжении 30 минут с начала движения (стиль вождения);
- б) условие, при котором происходит движение: длительность поездки и время суток;
- в) анализ управления некоторыми узлами автомобиля: тормозной системы, кнопок, находящихся на щитке управления, а также переключателями, расположенными под рулем;
- г) определяет силу воздействия на рулевое колесо;
- д) состояние дорожного покрытия и поведение автомобиля во время движения (ускорение боковое и продольное).
Итог определяется методом установки нарушений в действиях водителя и изменения направления движения автомобиля. На экран приборного щитка посылается сигнал в звуковом сопровождении о требовании остановиться для отдыха. В случае игнорирования предупреждения, когда водитель в сонном состоянии не прекращает движение, система продолжает сигнализировать через каждые 15 минут. Следует заметить, что контроль начинает осуществляться при скорости выше 80 км/час.
Контроль Driver Alert Control (или DAC) от Вольво отличается от контроля Attention Assist тем, что мониторит только лишь траекторию движения авто по дороге, а видеоконтроль, установленный в направлении пути следования автомобиля, определяет его нахождение на полосе дорожного покрытия. Если происходит уход от установленных границ, система реагирует на это как на признаки усталости водителя. Выдается два вида предупреждающих сигналов: «жесткий» и «мягкий», которые зависят от общего самочувствия водителя. Сигналы отличаются друг от друга тональностью и громкостью звука. Активация системы DAC, которая функционирует вместе с системными элементами Lane Departure Warning, начинается с момента, когда скорость движения автомобиля достигает 60 км/час.
Оценку утомляемости взгляда водителя дает контролирующая схема, которую устанавливает компания General Motors, и где базой является испытанная методика Seeing Machines, используемая как на грузовом транспорте, так и железнодорожном, а также при карьерных разработках. Специально встроенный блок производит контроль открытости глаз водителя и их сосредоточенности. Обнаружив признаки усталости, состояние близкого ко сну и потерю внимательности водителем, система дает команду о прекращении движения транспортного средства.
К тому же система слежения за усталостью может быть применена для управления некоторыми функциями автомобиля: направление взгляда может включать или отключать отдельные опции на щитке приборов. И даже если водитель забыл посмотреть в зеркало при совершении какого-либо маневра, система вовремя напомнит ему о выполнении этого действия.
Одной из распространенных причин аварий на дорогах является усталость — до 25% водителей попадают в ДТП во время длительной поездки. Чем дольше человек находится в дороге, тем ниже падает бдительность. Согласно проведенным исследованиям, всего 4 часа вождения снижают реакцию в два раза, а после восьми часов — в 6 раз. Хотя проблема кроется в человеческом факторе, производители автомобилей стремятся обезопасить езду и пассажиров. Специально для этих целей разрабатывается система контроля усталости водителя.
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.
Системы начинают контроль состояния водителя с привязкой к скорости движения. К примеру, разработка Mercedes-Benz начинает работать только от 80 км/ч.
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.
Назначение и функции
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:
- 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.
- 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.
Основная сложность заключается в технической реализации и обучении техники определять реальную усталость от ложных показаний. Но даже такой способ реализации позволит снизить влияние человеческого фактора на уровень аварий.
Альтернативные варианты подразумевают контроль физического состояния водителя, когда специальное устройство считывает параметры тела, включая моргание, частота опускания век, уровень открытости глаз, положение головы, наклон тела и другие показатели.
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.
Система может предоставить данные о передвижении автомобиля и скорости езды на определенных участках.
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.
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.
Attention Assist принимает во внимание такие факторы, как состояние дороги и условия поездки, включая время суток и длительность езды.
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.
Если алгоритм находит отклонения от нормальных параметров, система задействует звуковое уведомление для повышения бдительности водителя и рекомендует временно остановить поездку с целью отдыха.
Мониторинг изменения траектории движения автомобиля
Существует ряд особенностей у систем, которые в качестве основного или дополнительного фактора анализируют состояние водителя. Логика реализации основана на использовании видеокамер, которые запоминают параметры бодрого человека, а затем выполняют мониторинг при длительных поездках. С помощью камер, направленных на водителя, получают следующую информацию:
- закрытие глаз, причем система различает моргание и сонливость;
- частота и глубина дыхания;
- напряжение лицевых мышц;
- уровень открытости глаз;
- наклон и сильные отклонения в положении головы;
- наличие и частота зевания.
Учитывая дорожные условия, изменения в управлении транспортом и параметры водителя, появляется возможность предотвращать аварии. Система автоматически информирует человека о необходимости отдыха и подает экстренные сигналы для увеличения бдительности.
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
Преимущества и недостатки системы контроля усталости
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.
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.