Производители системы распознавания усталости водителя. Управление автомобилем в утомленном и болезненном состоянии

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:

Количество погибших в ДТП на дорогах России велико. И зачастую причиной смертельных происшествий становится безответственное поведение водителей. Они не соблюдают правила, превышают скорость и выезжают на трассу в состоянии усталости.

В начале октября глубокой ночью - в 02:45 - на одной из российских трасс произошло очередное смертельное ДТП. Минивен и КамАЗ столкнулись из-за того, что иномарка выехала на встречную полосу. Удар был такой силы, что грузовик опрокинулся в кювет. Жертвами этого происшествия стали четверо мужчин, трое участников ДТП получили тяжелые повреждения - переломы позвоночника, травмы головы, переломы костей черепа и ушибы.

"Минивен направлялся в сторону Тюмени, люди ехали из Курганской области от таможни. Возможно, водитель уснул за рулем. КамАЗ двигался по направлению из города. Проезжая часть автодороги была обработана противогололедной смесью", - рассказали в региональной Госавтоинспекции. Таких примеров по стране огромное количество. И тут, естественно, возникает вопрос: как донести до водителей, что не стоит садиться за руль, когда хочется спать.

Опасности вождения

Нередко врачи утверждают, что состояние уставшего человека похоже на состояние употребившего алкоголь. При этом во втором случае за руль садиться категорически запрещено и карается серьезными штрафами, а в первом - остается безнаказанным.

"Состояние сильно уставшего человека и человека, который находится под воздействием алкогольных веществ, - разные по происхождению, но в результате дают схожие эффекты, - говорит заслуженный врач РФ, член Президиума Всероссийского общества наркологов Татьяна Батышева. - Как воздействует алкоголь? Он поражает работу центров головного мозга, осуществляющих регуляцию тонуса сосудов, меняет вегетативные реакции, например, увеличивает частоту сердечных сокращений, изменяет пульсовое давление, легочную вентиляцию.

В результате переутомления у человека ощутимо снижается способность сознательно контролировать свои движения. Ощущаются резкий упадок сил, одышка, сердцебиение. Одно из самых опасных проявлений усталости , с которым может столкнуться водитель, - это зрительный обман. Перед ним на дороге могут "возникать" препятствия, разные предметы и объекты, которых там на самом деле нет. Обычно эти галлюцинации четко проявляются, когда человек активно старается побороть сонливость, наваливающуюся с каждой секундой все сильнее и сильнее. В результате он оказывается в пограничном состоянии, когда совершенно не чувствует, что заснул, и продолжает быть уверенным в том, что он бодр.

И ведь все сами понимают

Согласно исследованиям, проведенным ВЦИОМ по заказу Российского союза автостраховщиков, было выявлено, что большинство россиян в теории уверены: уставший водитель на дороге - зло. 70% опрошенных отмечают, что уставший водитель подвергает себя на дороге большому риску. Причем опасность вождения в состоянии усталости подтверждали как водители с не особенно хорошим знанием правил дорожного движения, так и те, кто считают себя профессионалами на дороге.

И тут остается только надеяться на сознательность самих граждан. Ведь даже инспекторы ГИБДД, остановившие автомобиль, никак не смогут привлечь водителя к ответственности.

"Такого термина, как "усталость", не существует. В документах, касаемых дорожного движения, присутствует термин "утомленное состояние". Физическое состояние водителя при остановке транспортного средства инспектор оценить может только в тех случаях, где четко регламентированы количественные показатели. Например, содержание в крови алкогольных или наркотических средств. Усталость водителя, скорость его реакции в случае отсутствия признаков алкогольного или наркотического опьянения инспектор оценить не может. Особенно при ночной остановке транспортного средства, когда погодные условия не дают произвести даже визуальный осмотр водителя" - отмечает начальник отделения организации контроля за перевозками пассажиров и грузов отдела технического надзора ГУОБДД МВД России Роман Самсонов.

Как будить себя

Традиционно водители стараются помочь себе разными методами. Пьют воду, рассасывают кусочки льда, грызут семечки, брызгают в лицо холодной водой из пульверизатора и т.д. При этом, как говорят специалисты, все эти способы совершено недейственны и не оказывают никакого эффекта. Мозг продолжает отключаться.

Исследования показали, что водителю обязательно требуются перерывы, чтобы отдохнуть, возможно, поспать. "Бывают также состояния, когда ты вроде и не устал, а в сон клонит. Я часто встречал водителей, которые засыпали за рулем. Глаза закрыл на секунду… и ты уже в кювете. И в этом случае любой кофе или энергетик - мертвому припарки. Лучше просто полчаса покемарить. Ведь иностранцы, они не просто так придумали систему "по 4 часа". Тахограф в этом плане очень полезная штука. Он контролирует режим труда и отдыха, и в Европе за этим очень строго следят: нарушение этого правила очень строго карается. Там как раз могут закрыть глаза на какую-нибудь неправильную парковку. По сравнению с усталостью водителя это мелочи, ведь большинство аварий случаются именно от усталости", - говорит водитель Владимир Князев.

При этом, как отмечают водители, система тахографии , которая сейчас запущена в России для грузопассажирских перевозок, до идеала далека, хотя идея самого устройства вполне приемлема. Многие водители жалуются на то, что отсутствуют стояночные пункты, где можно поесть, помыться и отдохнуть положенное время: когда в Европе каждые 10-20 км трассы стоит паркинг, в России не всегда есть даже банальные заездные карманы.

"Конечно, система тахографии объективно не будет работать, если не будут обеспечены реальные условия для выполнения процедур контроля, а эти условия на текущей стадии развития системы не обеспечены и это факт, - поясняет председатель Ассоциации "Рустахоконтроль" Геннадий Мирошин. - Законодательные требования были написаны без учета возможности реализовать процедуры контроля предъявляемых к перевозчику требований, и в результате мы получили систему, которая позволяет перевозчикам уклоняться от исполнения своих обязательств перед обществом, наивно полагаться на то, что требования будут выполняться в условиях отсутствия реального наказания за их нарушение. В этом и состоит проблема - парковки появятся только тогда, когда услуга паркинга будет востребована перевозчиками, а востребована она будет только тогда, когда перевозчика будут серьезно и главное неотвратимо наказывать за нарушение режимов труда и отдыха".

Согласно опросам, если мужчинам рекомендован отдых каждые 4 часа, то женщинам за рулем лучше не проводить больше 3-х часов. При этом ученые доказали, что перерывы после каждых двух часов, проведенных за рулем, особенно требуются водителям, стаж которых не превышает 5 лет.

"Нельзя однозначно сказать, сколько нужно отдыхать водителю, чтобы восстановиться. Слишком много факторов: человеческая индивидуальность, причина усталости, вид усталости - в одном случае достаточно подремать полчасика, в другом - месяц в санатории. Конечно, хочется, чтобы больше внимания мы уделяли не борьбе с усталостью, не устранению последствий, а профилактике - правильное питание, двигательная активность и соблюдение режима труда и отдыха" - говорит психолог-консультант Ольга Медведева.

Показатели усталости

Чтобы понять степень усталости человека, можно провести простой тест. При нормальном состоянии человек моргает 15 раз в минуту, глаз закрывается на 50 мс. При усталости человек моргает 60 раз в минуту, время, на которое он закрывает глаз - 70 мс. В результате выходит, что у уставшего человека 4,2 сек в минуту закрыты глаза.

Проблемы возникают и с реакцией. В норме время реакции составляет 0,23-0,3, в состоянии усталости оно существенно увеличивается. А вслед за этим увеличивается тормозной путь и прочие важные показатели для водителя.

Материал подготовлен в рамках

Во сне человек восстанавливает затраченную энергию. Сон - это циклический процесс, но и уровень бодрствования меняется от высокого, когда человек активен и деятелен, до низкого - дремоты, опасной для водителя.

Конечно, у каждого человека это индивидуально, однако есть общие критерии контроля засыпания водителя. Об опасной усталости могут свидетельствовать: рассеянность, раздражительность, озноб, восприятие действительности «кусками», когда водитель не может восстановить в памяти предшествующую дорожную обстановку, появление слабости в руках и ногах, «песка» в глазах, тяжести в затылке и т.д.

Пассажиры, сидящие в машине, могут судить о сонливости водителя по следующим признакам: водитель «клюет носом»; отвечает с задержкой и невпопад; опускает веки; часто моргает; трет глаза, виски, лоб; проезжает на красный либо мимо нужных поворотов; уменьшает скорость на свободной дороге, потом, спохватившись, разгоняет машину; «упускает» автомобиль на соседнюю полосу движения, а потом резко возвращает на место.

Побороть сонливость можно только одним способом - остановить машину, как только представится возможность, и поспать (подремать) минимум 15–20 мин. Остальное - кофе, курение, громкая музыка, открывание окон - не действует, кто бы что ни говорил. Однако водитель может замедлить наступление предельной усталости, правильно подготовившись к поездке.

Всем водителям целесообразно:

1. Выспаться перед выездом. Восьмичасовой сон - доказанное наукой время полноценного отдыха.
2. Не управлять автомобилем в болезненном состоянии.
3. Понимать, что с возрастом (старше 40 лет) человек быстрее утомляется, медленнее реагирует на меняющиеся сигналы светофоров и перемещение пешеходов, машин и т.п.
4. Планировать поездку - выбирать незагруженные дороги, не выезжать в часы пик.
5. Учитывать физиологическое снижение работоспособности в течение суток (между 14–16, 21–22, 2–4 и 9–10 часами). В эти промежутки лучше планировать перерывы.
6. Периодически слушать (до 20 мин. в час) негромкую ритмичную музыку. Громкая не бодрит, а наоборот, утомляет человека.
7. На ходу обтирать лицо, особенно когда жарко, увлажняющей салфеткой, и умываться холодной водой при остановках.
8. Чередовать управление машиной и отдых: после 2–2,5 часов движения делать 5-10-минутные перерывы.
9. Не курить в салоне автомобиля - курение, даже пассивное, снижает скорость реакции.
10. Пересаживать пассажира, желающего поспать, с переднего места на заднее. Спящие рядом люди усыпляют - эффект, похожий на передачу зевоты от одного человека другому.

Водителям-женщинам помимо вышеперечисленного нужно учитывать свои физиологические особенности (на 30–40% меньшую, чем у мужчины, мышечную силу, а также «критические» дни). Не проезжать более 400 км в сутки даже при хорошем самочувствии, исправном автомобиле и не слишком загруженной дороге и управлять машиной в удобной обуви.

Пассажирам, по возможности, следует создавать комфортные условия водителю: поддерживать беседу с разговорчивым человеком и, наоборот, не отвлекать молчуна.

Если есть ощущение, что водитель засыпает, будить его нужно негромким обращением по имени или вопросом. Нельзя кричать, трясти человека или толкать его - не исключено, что от неожиданности он резко затормозит либо «бросит» машину в сторону, создав аварийную ситуацию.

Удачной вам дороги и безаварийных путешествий!

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.

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

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.

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)

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

В случае отклонения показателя от нормы, система оповещает об усталости и вероятности уснуть за рулём с помощью сигнала и специального сообщения.

Видео работы системы слежения за водителем:

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 кофе

Позже 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 и являются два вида реализации системы. Первый случай предполагает измерение датчиком поведения на дороге, куда входят такие характеристики, как сила нажатия на педали тормоза и газа, а также амплитуда движений рулевого колеса. Именно этот вид системы используют Volkswagen, Mersedes, Volvo и Skoda.

Если говорить о японском сегменте рынка, то здесь используется несколько иной способ. Именно поэтому больше всего внимания уделяется психоэмоциональн ым показателям самого водителя транспортного средства. Для контроля здесь используется видеокамера, которая предназначена для слежения за мимикой лица и жестами водителя. Прежде всего, система настраивается на реагирование при закрытии глаз, отвечая предупредительны м сигналом. Анализируется и то, насколько часто моргает водитель, насколько глубоко и размеренно он дышит, распознавая при этом, когда человек просто моргает за рулём, а когда закрывает глаза.

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.