XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В системах водитель - транспортное средство, по оценкам экспертов ЕС, со смертельным исходом случается по причине засыпания водителя за рулем. Увеличивается количество исследований, как в России, так и за рубежом, посвященных проблеме создания систем контроля состояния водителя. В то же время наибольшую сложность представляет выбор эффективных критериев, которые позволили бы максимально точно и оперативно определять момент перехода от бодрствования ко сну. Итак, стоит задача обнаружения состояния утомления водителя, которое может привести к засыпанию за рулем и, как следствие, к ДТП. Следовательно, необходимо провести анализ последних разработок систем безопасности водителей у ведущих компаний мира.

Компания Ferrari представила разработку подголовников для водительских кресел, куда встроены биометрические беспроводные данные. Они измеряют биометрическую активность мозга водителя ТС. В зависимости от состояния водителя автоматически происходит снижение подачи топлива и как следствие остановка автомобиля.

Некоторые автопроизводители, например Mercedes-Benz, устанавливают на свои модели автомобилей систему Attention Assist[6], контролирующую состояние водителя на основе многих факторов, таких как: использование органов управления, манеры езды, характера и условий движения. При этом система не берёт в расчет физические показатели водителя. В своей работе Attention Assist использует сигналы датчиков и других систем автомобиля: курсовой устойчивости, тормозной системы, управления двигателем. При выявлении каких-либо отклонений в действиях водителя система выводит сигнальную надпись о необходимости прервать поездку, также производится звуковой сигнал (рис. 1).

Рисунок 1 - Сигнальная надпись на приборной панели от Attention Assist компании Mercedes-Benz

В отличие от системы Attention Assist, система Driver Alert Control (DAC) [7] от Volvo фиксирует только характер движения автомобиля. Направленная вперед видеокамера фиксирует положение автомобиля на автодороге. Отклонение от заданных параметров движения рассматривается системой как наступление усталости водителя (рис. 2).

Рисунок 2 - Система Driver Alert Control (DAC) от Volvo

Недостатком данных систем можно считать их стоимость, которая достаточно велика. Однако эти системы с большой точностью определяют усталость водителя и не требуют ношения браслета или перстня. Поскольку разработчиками являются производители автомобилей, данные системы в большой степени интегрированы в систему управления ТС, чего нельзя добиться, разрабатывая независимое устройство для контроля водителя (не привязанное к конкретной марке автомобиля).

В США зарегистрирован патент на систему Health Care Support System [8]. Данное устройство содержит несколько датчиков, измеряющих физические параметры водителя: температуру, электрокардиограмму, артериальное давление, пульс, уровень сахара в крови. Помимо датчиков система содержит: микроконтроллер, приемник глобальной системы позиционирования (GPS), блок звуковой сигнализации и радиопередатчик. Если обнаружено плохое состояние здоровья или засыпание водителя, срабатывает звуковая сигнализация, предупреждающая о возможности возникновения аварийной ситуации и о недопустимости дальнейшего ведения ТС, а на встроенном дисплее выводится рекомендация для водителя об остановке и отдыхе. Кроме того, информация об ухудшении здоровья может отправляться по радиоканалу лечащему врачу и родственникам водителя либо третьим лицам (владельцу ТС) одновременно с информацией о местонахождении транспортного средства [1].

К достоинствам системы можно отнести то, что датчики расположены прямо на руле и не мешают водителю вести ТС. Понятно, что данный патент может быть реализован только производителями самих транспортных средств. Внесение конструктивных изменений в ТС недопустимо, поскольку может быть нарушена основная функциональность автомобиля и ухудшены его технические характеристики [5].

Размещение датчика пульса на рулевом колесе не гарантирует непрерывности измерений пульса из-за постоянного перемещения рук по рулю, поэтому надёжнее будет расположить датчики в браслете, как в разрабатываемой системе.

Более интерактивной на наш взгляд является система салона от компании Ford, которая способна распознавать дорожное покрытие, плотность потока, маневренность и сами действия водителя. ТС само из ходя из получаемых показателей, может скорректировать свое движение на дороге. Сам водитель так же тщательно отслеживается по всем показателям. Рулевое покрытие измеряет температуру ладоней. Встроенный инфракрасный датчик будет фиксировать температуру лица, а замерять частоту дыхания будет ремень безопасности. Если водитель заснет, то машина должна остановиться и сама включить аварийные сигналы.

Компания Toyota предлагает для водителей пенсионеров и сердечников аналогичные системы контроля. Но в различие в том, что в экстренной ситуации ТС может сам затормозить и при помощи встроенной навигационной системы отвезти до медпункта самого больного.

Маяк на панели «Anti Sleep Pilot» (рис. 3)

Рисунок 3 - Маяк«Anti Sleep Pilot»

Гаджет напоминает небольшой маячок устанавливаемый на панель автомобиля. Вначале его использования нужно водителю создать профлайн, внести данные о стиле вождения. Гаджет периодически будет просить выполнять задания для проверки бдительности водителя. Если реакция окажется подозрительной то данное устройство будет предлагать водителю остановиться для отдыха. В обзоре перечислены далеко не все устройства, помогающие бороться с усталостью в дороге. На рынке есть и более доступные решения - например, популярные у автомобилистов гарнитуры Anti-Sleep Alarm или очки Anti-sleep glasses. Чаще всего недостатками системы являются сложность конструкции, содержащей большое число датчиков, что уменьшает надежность работы устройства.

Разработка таких устройств по сей день считается на сегодняшний день очень перспективными, и как следствие можно ожидать появления в дальнейшем более усовершенствованных серийно изготавливаемых в промышленности систем подобного назначения. Вместе с тем особенную значимость данные системы имеют для водителей, двигающихся на дальние расстояния. Для достижения наибольшей результативности при грузоперевозках по автомобильным дорогам, а так же для экономии времени в пути, современные водители часто пренебрегают элементарными нормами безопасности и отдыхом, что может в дальнейшем повлечь аварийную ситуацию.

Так как в среднем каждое пятое ДТП происходит по вине заснувших или испытывающих сонливость за рулем водителей. В разных странах эти цифры отличаются, так в Германии со смертельным исходом это 25%, в Испании это колоссальная цифра - 45%, В Швеции – 17%, в Италии 21,9%, Великобритании – 4%. Но важно помнить, что дешевое или дорогое техническое ухищрение не превратит человека в робота, усталость неизбежно наступит.

Списокиспользованныхисточников

Analogdevices ADT7420 [техническаядокументация]. URL:http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data sheets/ADT7420.pdf.

AnalogdevicesADT7320 [техническая документация]. URL:http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADT7320.pdf.

DallasSemiconductors DS18S20 [техническая документация]. URL:http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18S20.pdf.

Motorola MPX-12 [техническая документация]. URL:http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/5166/MOTOROLA/MPX12.html.

Жанказиев С.В. Интеллектуальная транспортная система на дорогах России // Межотраслевой журнал навигационных технологий. Вестник ГЛОНАСС. -М., 2011. - № 2. - с. 7-11.

Козловский, А.И. Обзор автомобильных систем оперативного контроля состояния водителя. Результаты собственных исследований / А.И. Козловский, И.Н. Порватов, М.С. Подольский // Интернет-журнал Науковедение. – 2013. – № 6. – С. 143.

Система контроля состояния водителя. URL: http://systemsauto.ru/active/monitoring-condition-driver.html.

Система поддержания работоспособности водителя «Vigiton». [Электронный документ]. URL: http://www.neurocom.ru/ru2/auto/vigiton.html.

Шашина, Е.В. Методика и результаты оценки надёжности водителя автобуса / Е.В. Шашина // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2014. – № 2. – С. 37.

Код для цитирования: Скопировать