SKUV (systém sledování únavy řidiče): co to je, z čeho se systém skládá a principy jeho fungování

Jedním z faktorů, které způsobují dopravní nehody, je únava řidičů. Statistiky ukazují, že asi 25 % dopravních nehod se stane právě kvůli nadměrné únavě řidičů. Únava je extrémně nebezpečný stav – hromadí se pomalu, slábne pozornost postupně, pro samotného člověka nepostřehnutelně. Stačí strávit za volantem zhruba čtyři hodiny, aby se rychlost reakce snížila na polovinu a po osmi hodinách jízdy vozidlem je zpomalení reakce zaznamenáno jako šestkrát pomalejší.

Přirozeně zřídkakdy může řidič samostatně a adekvátně posoudit svůj stav a pokračováním v jízdě riskuje nehodu. Problém únavy je tak vážný, že většina předních výrobců automobilů věnuje této problematice velkou pozornost a vyvíjí různé systémy sledování řidiče. První prototyp systému sledování únavy se objevil před více než 30 lety, ale teprve nedávno jimi automobilky začaly široce vybavovat svá auta.

Jak funguje systém řízení únavy

Pro nejúplnější kontrolu nad stavem osoby za volantem nestačí pouze vizuální pozorování prováděné pomocí analýzy snímků z videokamery. Systém sledování únavy řidiče využívá analýzu několika dat:

• styl řízení;
• dopravní podmínky – denní doba, doba nepřetržité jízdy;
• rozbor použití spínačů, ovládacích tlačítek na panelu/volantu, použití brzdy;
• povaha volantu, stav povrchu vozovky;
• optická data z videokamer.

Různí výrobci automobilů mohou provádět vlastní úpravy systému sledování únavy – algoritmy zpracování dat se mohou lišit, rychlost, s jakou je systém aktivován, a mohou chybět videokamery. Některá vozidla využívají také technologii Seeing Machines, která se používá v letectví a nákladní a osobní dopravě. Umožňuje vám analyzovat stupeň otevření očí a směr pohledu. Takovýto senzor únavy se kromě svého hlavního účelu často používá k ovládání určitých funkcí, které lze aktivovat pouhým pohledem.

Základní principy činnosti snímače únavy

Senzor únavy se aktivuje při rychlosti 60 nebo 80 km/h v závislosti na značce vozu. Aby se předešlo falešným poplachům, které vedou k hlasitému zvukovému signálu, systém neustále analyzuje údaje z množství senzorů přicházejících z hlavních systémů vozidla. Čas potřebný k získání potřebných informací se také liší – od 15 do 30 minut v závislosti na výrobci automobilu.

Je důležité, aby snímač nefungoval podle předem naprogramované šablony, ale podle individuálních parametrů konkrétního ovladače. To je důvod, proč senzoru únavy trvá až půl hodiny, než shromáždí informace o řidiči. Na rozdíl od evropských výrobců staví japonské automobilky fungování senzoru únavy na jiném principu. Podle jejich názoru by měl být nejprve určen psycho-emocionální stav.

Proto je v japonských autech hlavním prvkem řídicího systému videokamera. Jeho úkolem je sledovat výrazy obličeje a lidské pohyby a v první řadě senzor únavy věnuje pozornost zavřeným očím majitele vozu a vydává zvukový signál. Aby se předešlo falešným poplachům, analyzují se také další údaje: frekvence mrkání, hloubka dýchání určená pohyby hrudníku, výrazy obličeje a pohyby očí.

Je senzor únavy řidiče pro auto opravdu nezbytný?

Samozřejmě při jízdě jen na krátké vzdálenosti ve městě není senzor únavy tak nutný. Ale v podmínkách příměstských dálnic může při dlouhých cestách vysokou rychlostí skončit i mírné oslabení pozornosti z důvodu únavy. Moderní řídicí systémy jsou stále sofistikovanější.

Pro adekvátnější vyhodnocení aktuálního stavu sbírá senzor únavy zpočátku informace o stylu jízdy, proto analyzuje vždy jen konkrétního řidiče, bez použití šablon. Například kromě rozboru pohledu probíhá souběžné hodnocení míry námahy při mačkání volantu. Když vaše přilnavost zeslábne, senzor může vydat varovný signál a interpretovat to jako známku únavy.

Systém sledování stavu je logickým doplňkem aktivních a pasivních bezpečnostních systémů, který může být užitečný i v městských podmínkách. Například výlet po probdělé noci může skončit nehodou, i když je krátkodobá. Varovný signál senzoru únavy umožní unavenému řidiči adekvátněji posoudit jeho stav, což může v konečném důsledku zachránit jeho zdraví i samotné auto. Něco málo o tom, jak tento systém funguje, je ve videu:

Není žádným tajemstvím, že usínání za volantem je příčinou mnoha vážných nehod. Pokud délka cesty přesáhne 4 hodiny, reakční doba řidiče se několikanásobně prodlouží a svou roli může hrát i temná denní doba. Podívejme se, jaká řešení této problematiky nabízejí výrobci automobilů.

Jedno z nejjednodušších zařízení, které monitoruje stav řidiče (zda usnul), je připojeno k ušním boltcům a vypadá jako náhlavní souprava Bluetooth. Pokud jste někdy usínali ve stoje nebo vsedě, víte, že při usínání se hlava mírně naklání dopředu. Pokud zařízení zjistí, že se úhel náklonu vpřed o určitý stupeň změnil, vydá zvukový signál. Hlasitost signálu je omezena tak, aby spícího řidiče nevyděsil a zároveň aby ​​se probudil. Úhel, ve kterém bude zařízení řidiče probouzet, lze nastavit a má to své důvody, například to, že zařízení nefunguje, pokud řidič rád vrtí hlavou do rytmu písničky hrající v rádiu, nebo se hlava řidiče při usínání jen nepatrně vychyluje.
Podívali jsme se na nejprimitivnější antispánkový systém, myslím, že mnohé bude zajímat, jak tento problém řeší přední automobilky.
У Mercedes-Benz takový systém se nazývá Asistent pozornosti , pomocí řídicí jednotky motoru vozu a snímače úhlu natočení volantu zjišťuje styl jízdy řidiče a podle toho při jeho změně dává zvukový a vizuální signál.
Uveďme, jaké informace přesně systém analyzuje:

• denní doba;
• trvání cesty;
• frekvence používání tlačítek na ovládacím panelu;
• rychlost a zrychlení volantu;
• použití brzdového pedálu;

Podle statistik se až třetina dopravních nehod stane kvůli nedbalosti řidiče způsobené fyzickým vyčerpáním nebo usnutím za volantem. Mezi nejrizikovější skupinu patří motoristé, kteří se profesně věnují nákladní a osobní dopravě na velké vzdálenosti, a to dlouhodobě nepřetržitě. Monotónní dopravní značení a tmavé hodiny dne přispívají k usínání za jízdy.

Potřeba systému rozpoznávání únavy

Aby se předešlo dopravní nehodě, bude doba odezvy brzdového mechanismu jedním z faktorů pro včasné zastavení vozidla. Mezi další podobné faktory patří rychlost, s jakou řidič zareaguje na změněnou situaci, a čas, který mu zabere rozhodnutí a aktivaci příslušného aktuátoru.

Výsledkem výzkumu bylo zjištěno, že neustálé řízení po dobu 4 hodin snižuje rychlost reakce motoristy na změny stavu vozovky 2krát a během 8 hodin až 5–7krát.

Systém rozpoznávání únavy řidiče sleduje určité parametry fyzické zdatnosti člověka, které jsou stabilní, když je člověk za volantem odpočatý a ve střehu. V případě, že mechanismus zaznamená odchylky od základních standardů stanovených nastavením, upozorní na nutnost přestávky na odpočinek pomocí různých typů signálů a upozornění.

Způsoby provádění kontroly

Monitorování únavy řidiče lze provádět několika způsoby. Bezpečnostní zařízení je založeno na třech metodách pro zjištění únavy osoby řídící vozidlo:

1. Metoda založená na posouzení trajektorie pohybu vozidla.
2. Metoda založená na posuzování jednání řidiče silničního vozidla.
3. Metoda založená na posouzení trajektorie pohybu hlavy osoby za volantem.

Ty stávající, stejně jako včasná detekce známek únavy řidiče vozidla, fungují na základě několika nuancí: stylu jízdy, jízdního chování, používání kontrolních mechanismů, podmínek a dopravních podmínek. Konstrukčně mohou taková zařízení kombinovat ovládací zařízení, ovladač na volantu a světelné a zvukové výstražné signály.

Princip

Jak funguje snímač únavy řidiče: Snímač natočení volantu statisticky vyhodnocuje intenzitu a frekvenci otáčení kol za poslední čtyři hodiny od začátku pohybu a v případě zjištění statistické chyby nad přípustnou úroveň předá signál řídící jednotce, která aktivuje výstražné prvky.

Řídicí komplex přijímá velké množství signálů informujících o různých parametrech:

1. Styl jízdy – různé druhy zrychlení do půl hodiny po zahájení jízdy, posouzení rychlosti.
2. Podmínky jízdy – délka jízdy, hodnocení denní doby.
3. Obsluha servomotorů – posouzení intenzity použití spínačů pod volantem, brzdového systému a zařízení na ovládacím panelu.
4. Intenzita otáčení volantu – hodnocení rychlosti a zrychlení.
5. Stav povrchu vozovky – sledování režimu zrychlení.
6. Směr pohybu silničního vozidla – ovládání různých druhů zrychlení.

Neustálým prováděním složitých výpočtů pomocí specifických algoritmů zařízení zjišťuje odchylky ve směru pohybu vozidla a lidské činnosti. To je indikováno na displeji ovládacího panelu zvukovým signálem. Pokud řidič signály ignoruje a pokračuje v jízdě ospalý, pak se upozornění obnoví každou čtvrthodinu. Bezpečnostní systém se aktivuje, když vozidlo dosáhne rychlosti 80 km/h.

Nejnovější testovaný australský vývoj, systém sledování pozornosti řidiče (Driver Attention Sensing System, DAS), pomáhá udržovat vozidla na silnici bezpečnější tím, že prosazuje přísnější omezení řízení. Takové zařízení je schopno číst instalované značky a také sledovat dodržování jimi předepsaných norem. Takový nástroj může policii poskytnout podrobné informace o tom, kde se vozidlo nacházelo a jaká byla jeho rychlost na určitých úsecích komunikace.

Systém DAS je vybaven třemi videokamerami, z nichž jedna se dívá dopředu, zatímco ostatní se zaměřují na polohu hlavy řidiče. Záznamové zařízení počítače zaznamenává dopravní situaci a polohu hlavy a inteligentní zařízení zvýrazňující, co je potřeba, rozumí účelu dopravních značek.

Pokud se vozidlo příliš rychle blíží k dopravním značkám, například k omezení rychlosti, systém upozorní řidiče signálem. Pokud je varování ignorováno, narušení je zapsáno do paměti počítače. Stejný mechanismus pro varování a zaznamenávání přestupků je stanoven pro další skupiny dopravních značek.

Systém snímání pozornosti řidiče (DAS) je nejnovější bezpečnostní zařízení Volvo na trhu. Zařízení je vybaveno videozáznamem, jehož účelem je sledovat plynulost jízdy vozidla vzhledem k dopravnímu značení. Když jsou detekovány periodické odchylky od trajektorie pohybu a vybočení, varovné systémy generují varovné signály. Pro řidiče to může symbolizovat jakousi červenou čáru, která by se neměla překračovat, ale spíše by měla být provedena zastávka k odpočinku. Pro podrobné seznámení s takovým systémem poskytuje výrobce návod k obsluze na více než 400 stranách.

Pokud vám tento článek přišel užitečný, napište nám.

Během spánku člověk obnovuje vynaloženou energii. Spánek je cyklický proces, ale mění se i míra bdělosti z vysoké, kdy je člověk aktivní a energický, na nízkou – ospalost, která je pro řidiče nebezpečná.

To je samozřejmě u každého individuální, ale existují obecná kritéria pro sledování ospalosti řidiče. Příznaky nebezpečné únavy mohou zahrnovat: roztržitost, podrážděnost, zimnici, vnímání reality v „kouscích“, kdy si řidič nemůže vybavit předchozí dopravní situaci, slabost v pažích a nohou, „písek“ v očích, tíha v zátylku atd.

Cestující sedící v autě mohou ospalost řidiče posoudit podle následujících znaků: řidič „odkývá“; odpovědi se zpožděním a nemístně; snižuje oční víčka; často bliká; tře oči, spánky, čelo; projíždí červená světla nebo míjí nezbytné odbočky; snižuje rychlost na otevřené silnici a poté, když si uvědomí, co udělal, zrychlí auto; „pustí“ auto do dalšího pruhu a pak se prudce vrátí na své místo.

Ospalost lze překonat jen jedním způsobem: co nejdříve zastavit auto a spát (zdřímnout si) alespoň na 15–20 minut. Zbytek – káva, kouření, hlasitá hudba, otevírání oken – nefunguje, ať si kdo říká, co chce. Nástup extrémní únavy však může řidič zpomalit správnou přípravou na cestu.

Všem řidičům se doporučuje:

1. Před odjezdem se vyspěte. Osm hodin spánku je vědecky ověřená doba pro úplný odpočinek.
2. Pokud jste nemocní, neřiďte.
3. Pochopte, že s věkem (nad 40 let) se člověk rychleji unaví, pomaleji reaguje na střídání semaforů a pohyb chodců, aut atp.
4. Naplánujte si cestu – vyberte si nepřetížené silnice, vyhněte se dopravní špičce.
5. Zohledněte fyziologický pokles výkonnosti během dne (mezi 14–16 hodinou, 21–22 hodinou, 2–4 hodinou a 9–10 hodinou). V těchto intervalech je lepší plánovat přestávky.
6. Pravidelně poslouchejte (až 20 minut za hodinu) tichou rytmickou hudbu. Hlasitá hudba člověka neoživí, ale naopak unaví.
7. Při chůzi si otřete obličej zvlhčujícím ubrouskem, zvláště když je horko, a když se zastavíte, umyjte si obličej studenou vodou.
8. Střídejte jízdu a odpočinek: po 2–2,5 hodinách jízdy si udělejte 5–10minutové přestávky.
9. Nekuřte v autě – kouření, i pasivní kouření, snižuje rychlost reakce.
10. Přesuňte pasažéra, který chce spát, z předního sedadla na zadní sedadlo. Lidé spící vedle sebe vás uspávají – efekt podobný přenosu zívnutí z jedné osoby na druhou.

Kromě výše uvedeného musí řidičky vzít v úvahu své fyziologické charakteristiky (svalová síla, která je o 30–40 % nižší než u mužů, a také „kritické“ dny). Nejezděte více než 400 km denně, i když se cítíte dobře, vaše auto je v dobrém stavu a silnice není příliš frekventovaná a jeďte v pohodlné obuvi.

Cestující by měli, pokud je to možné, vytvořit pohodlné podmínky pro řidiče: udržovat konverzaci s hovornou osobou a naopak nerozptylovat tichou osobu.

Pokud máte pocit, že řidič usíná, musíte ho probudit tichým voláním jeho jména nebo dotazem. Nesmíte křičet, třást nebo tlačit na osobu – je možné, že náhle zabrzdí nebo odhodí auto na stranu a vytvoří nouzovou situaci.

Šťastnou cestu a bezpečné cestování!

Jak funguje systém sledování únavy?

Vznik moderních vozidel je doprovázen zaváděním funkcí zaměřených na pohodlné používání. Automobilky vyvinuly a implementují Attention Assist a DAC – zařízení sledující míru únavy osoby sedící za volantem. Sledují úroveň fyzické námahy potřebné k obsluze jednotky a signalizují nutnost zastavení na odpočinek. A jak tedy funguje systém sledování únavy řidiče u různých výrobců automobilů.

Klíčové parametry pro organizaci testování únavy řidiče

Proces má trojí úroveň v závislosti na vytvořených podmínkách.

Kontroluje se bezpečnost pohybu vozidla a výhled řidiče. Automobilka Mercedes-Benz je v posledních sedmi letech při uvádění různých modelů vybavila systémem Attention Assist, který je schopen sledovat chování řidiče vozidla. Zaznamenávají se jízdní operace, používání volantu, analyzují se jízdní návyky a další specifické parametry charakterizující osobnost řidiče.

General Motors ho s využitím algoritmů Seeing Machines implementovala na nákladní automobily, kolová vozidla na kolejích a používá jej ve vyspělých těžařských podnicích zabývajících se povrchovou těžbou. Speciální vestavěná jednotka monitoruje otevřenost očí řidiče, jeho koncentraci na pohyb a monitoruje stav povrchu vozovky.

Například systém sledování únavy řidiče Škoda Kodiak využívá data ze snímače na volantu řidiče a ze záznamníku frekvence pedálů. Používají se průměrné ukazatele veselého, pozorného řidiče. Rozdíl mezi skutečnými výsledky a výsledky zadanými jako vzorek ukazuje na únavu.

Aplikované možnosti lze využít k ovládání jednotlivých funkcí pohyblivého aparátu. Směr očí umožňuje manipulovat s jednotlivými indikátory na ovládacím panelu. Zapomenutí pohledu do zrcátka při předjíždění nebo odbočování napraví vestavěný systém upozornění na nutnost této akce.

Tato auta lze často najít v taxících: korejské značky jsou stále v čele

V Rusku se zavádějí aktualizované dopravní značky: mohou se objevit v blízké budoucnosti

Experiment vystavující atomy olova vysokorychlostním částicím přinesl šokující překvapení

Populární za týden

5 spolehlivých aut v Rusku za 250 tisíc rublů, které jsou ideální pro začátečníky

Nyní víte, k čemu slouží skryté tlačítko pod plynovým pedálem.

Hlavní nevýhoda SUV UAZ-469, která zničila život všem řidičům, byla odhalena

Vozy Tenet jsou na fotografiích vůbec poprvé: budou se montovat v závodě v Kaluze

Automobilové značky, které opustily ruský trh, se mohou vrátit: bylo známo, které značky se objeví jako první

Podle statistik se až 25 % nehod na silnicích stane kvůli únavě motoristů. Výsledky studie ukazují, že po souvislé čtyřhodinové jízdě je soustředění řidiče poloviční. Pak se toto číslo zvyšuje exponenciálně. Kvůli ochraně bezpečnosti motoristů a cestujících a také snížení počtu nehod začalo mnoho automobilek do svých vozů instalovat systém sledování únavy řidiče (DAS).

Co je SKUV

Tento systém v moderních autech plní 2 hlavní funkce:

• sleduje stav řidiče. Zpočátku vestavěná elektronika určuje normální stav. Poté začne sledovat případné odchylky, které by mohly vést k nehodě. Ovládání se provádí pomocí vestavěné kamery. Sleduje polohu očí (otevřené nebo zavřené) a hlavy. Pokud se objeví známky spánku, v kabině se ozve odpovídající zvukový signál;
• řídí trajektorii vozidla. Změna směru, prudké zrychlení a další akce, které nejsou pro řidiče typické, mohou naznačovat, že usíná. Proto SKUV sleduje tyto parametry a v případě potřeby vysílá řidiči signály, že je unavený.

Hlavním úkolem inženýrů je trénovat palubní elektroniku, aby rozpoznala, co je úmyslná akce řidiče a co je důsledkem únavy. Pokročilejší řídicí systémy implementují monitorovací funkce pro:

• poloha těla;
• intenzita, s jakou oči blikají;
• úroveň otevření očí;
• poloha hlavy a další parametry.

Rozšíření počtu parametrů, které SKUV čte, zvyšuje efektivitu systému. Ale i v tomto případě často vznikají falešné signály.

Z čeho se SCCU skládá?

Návrh tohoto systému je dán způsoby jeho realizace a technologickými možnostmi výrobce. Podstata je však v každém případě stejná: všechny SKUV monitorují stav řidiče a povahu pohybu vozidla. Jako příklad ukazující konstrukční vlastnosti tohoto systému můžeme považovat vývoj australské společnosti. Do DAS zavedla tři videokamery (dvě monitorují řidiče, jedna sleduje situaci na silnici) a elektroniku, která shromažďuje přijatá data a činí příslušná rozhodnutí. Australský vývoj je pozoruhodný tím, že zařízení, které tvoří SKUV, také sleduje dopravní značky, povahu pohybu projíždějících vozidel a vzdálenost k nim.

Jiné typy DAS jsou schopny monitorovat:

• činnost brzdového systému vozidla;
• stabilita stroje;
• charakter chodu motoru a další parametry.

To znamená, že v závislosti na tom, jaké typy parametrů monitorovací systém únavy sleduje, se určí jeho konstrukce a změní se počet senzorů, kamer a dalšího zapojeného vybavení.

Jak SCCU funguje?

Princip (nebo spíše logika) fungování DAS se také mění v závislosti na úkolech, které inženýři systému nastaví. Modely Mercedes-Benz jsou vybaveny komplexním asistenčním systémem pro řidiče, který vyhodnocuje chování řidiče, zaznamenává směr pohledu a stav očí a sleduje pohyb vozidla.

Vestavěná elektronika provádí tyto operace do půl hodiny po zahájení pohybu. Na základě obdržených informací systém určí, jaký styl jízdy je pro konkrétního řidiče normální. SCCUV poté začne sledovat změny, ke kterým dojde. Systém ovládá zejména povahu nárazu na volant, trajektorii pohybu a vlastnosti spínacích pák, tlačítek a dalších zařízení v kabině. Zároveň, jak již bylo zmíněno dříve, tento DAS začíná aktivně fungovat až při rychlostech nad 80 km/h.

Kromě výše uvedených parametrů systém Mercedes-Benz zohledňuje:

• denní doba;
• trvání cesty;
• stav drahý;
• změny stylu jízdy;
• rychlost pohybu;
• povaha použití spínačů na sloupku řízení, brzd a jiných ovládacích zařízení;
• dodržování aktuální rychlosti s omezeními uloženými na konkrétním úseku pozemní komunikace;
• trajektorii pohybu.

Mercedes-Benz zároveň neprozrazuje, za jakých podmínek dává SKUV zvukový signál o nutnosti zastavit. Další vývojáři také instalují kamery do interiéru vozu, s jejichž pomocí si palubní elektronika „pamatuje“ rysy vzhledu člověka (jeho obličeje a těla) v normálním stavu a poté je analyzuje během pohybu:

• stupeň otevřenosti očí;
• povaha napětí obličejových svalů;
• frekvence a hloubka dýchání;
• zda řidič zívá nebo ne;
• úroveň sklonu hlavy a další parametry.

To znamená, že systém sledování únavy řidiče je rozsáhlý komplex různých zařízení, které čte obrovské množství informací v reálném čase a na základě přijatých dat se rozhoduje varovat řidiče. Nebo jinak řečeno, palubní elektronika probudí řidiče ve chvíli, kdy právě začíná usínat. Tento systém se postupně stává povinným pro automobily. Složitost jeho implementace však nutí výrobce výrazně zvyšovat ceny aut. Proto je SKUV na autech stále poměrně vzácné.