Mô tả và hoạt động của hệ thống giám sát mệt mỏi của người lái xe

Mệt mỏi là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra tai nạn đường bộ - có tới 25% tài xế gặp tai nạn trong một chuyến đi dài. Một người ở trên đường càng lâu, sự cảnh giác của họ càng giảm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chỉ cần 4 giờ lái xe sẽ giảm một nửa phản ứng, và sau 6 giờ là XNUMX lần. Trong khi yếu tố con người là vấn đề, các nhà sản xuất xe hơi đang nỗ lực để giữ an toàn cho chuyến đi và hành khách. Một hệ thống giám sát sự mệt mỏi của người lái xe đang được phát triển đặc biệt cho mục đích này.

Hệ thống giám sát mệt mỏi của người lái xe là gì

Sự phát triển lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường từ công ty Nissan của Nhật Bản, công ty đã được cấp bằng sáng chế cho công nghệ mang tính cách mạng cho ô tô vào năm 1977. Nhưng sự phức tạp của việc triển khai kỹ thuật tại thời điểm đó buộc nhà sản xuất phải tập trung vào các giải pháp đơn giản hơn để nâng cao an toàn vận tải. Các giải pháp làm việc đầu tiên xuất hiện sau 30 năm, nhưng chúng vẫn tiếp tục cải tiến và cải thiện cách chúng ta nhận ra sự mệt mỏi của người lái xe.

Bản chất của giải pháp là phân tích tình trạng của tài xế và chất lượng lái xe. Ban đầu, hệ thống xác định các thông số khi bắt đầu chuyến đi, giúp đánh giá mức độ hoàn chỉnh của phản ứng của một người và sau đó, hệ thống bắt đầu theo dõi tốc độ ra quyết định hơn nữa. Nếu người lái xe được phát hiện là rất mệt mỏi, một thông báo sẽ xuất hiện với khuyến nghị nghỉ ngơi. Bạn không thể tắt tín hiệu âm thanh và hình ảnh, nhưng chúng tự động xuất hiện trong các khoảng thời gian xác định.

Hệ thống bắt đầu theo dõi tình trạng của người lái xe với tham chiếu đến tốc độ lái xe. Ví dụ, sự phát triển của Mercedes-Benz bắt đầu hoạt động chỉ từ 80 km / h.

Có một nhu cầu cụ thể cho một giải pháp giữa những người lái xe đơn độc. Khi một người đi cùng hành khách, họ có thể giữ cho anh ta tỉnh táo bằng cách nói chuyện và theo dõi sự mệt mỏi. Tự lái xe góp phần gây buồn ngủ và phản ứng chậm hơn trên đường.

Mục đích và chức năng

Mục đích chính của hệ thống kiểm soát mệt mỏi là ngăn ngừa tai nạn. Điều này được thực hiện bằng cách quan sát người lái xe, phát hiện phản ứng chậm và liên tục khuyến cáo nghỉ ngơi nếu người đó không dừng lái xe. Chức năng chính:

1. Kiểm soát chuyển động của xe - giải pháp giám sát độc lập đường đi, quỹ đạo chuyển động, tốc độ cho phép. Nếu người lái xe vi phạm giới hạn tốc độ hoặc rời khỏi làn đường, hệ thống sẽ phát ra tiếng bíp để tăng sự chú ý của người đó. Sau đó, thông báo về nhu cầu nghỉ ngơi sẽ xuất hiện.
2. Kiểm soát trình điều khiển - trạng thái bình thường của trình điều khiển ban đầu được theo dõi và sau đó là các sai lệch. Việc thực hiện với camera cho phép quan sát người và tín hiệu cảnh báo được đưa ra trong trường hợp nhắm mắt hoặc cúi đầu (dấu hiệu của giấc ngủ).

Thách thức chính nằm ở việc thực hiện kỹ thuật và đào tạo kỹ thuật để xác định sự mệt mỏi thực sự từ các kết quả đọc sai. Nhưng ngay cả phương pháp thực hiện này cũng sẽ làm giảm ảnh hưởng của yếu tố con người đến mức độ tai nạn.

Các tùy chọn thay thế liên quan đến việc theo dõi tình trạng thể chất của người lái xe, khi một thiết bị đặc biệt đọc các thông số cơ thể, bao gồm chớp mắt, tần suất hạ mí mắt, mức độ mở của mắt, tư thế đầu, độ nghiêng cơ thể và các chỉ số khác.

Các tính năng thiết kế hệ thống

Các yếu tố cấu trúc của hệ thống phụ thuộc vào cách chuyển động được thực hiện và điều khiển. Các giải pháp theo dõi người lái tập trung vào con người và những gì đang xảy ra trên xe, trong khi các giải pháp khác tập trung vào hiệu suất của xe và tình hình trên đường. Xem xét một số tùy chọn cho các tính năng thiết kế.

Sự phát triển DAS của Úc, đang trong giai đoạn thử nghiệm, được thiết kế để theo dõi các biển báo đường bộ và tuân thủ các quy định về tốc độ vận tải và giao thông. Để phân tích tình hình trên đường, hãy sử dụng:

• ba máy quay video - một chiếc được gắn cố định trên đường, hai chiếc còn lại theo dõi tình trạng của người lái xe;
• đơn vị điều khiển - xử lý thông tin về các biển báo đường bộ và phân tích hành vi của con người.

Hệ thống có thể cung cấp dữ liệu về chuyển động của xe và tốc độ lái xe trong một số khu vực nhất định.

Các hệ thống khác được trang bị cảm biến lái, máy quay video, cũng như các thiết bị điện tử có thể theo dõi các thông số của hệ thống phanh, độ ổn định của lái xe, hiệu suất của động cơ và nhiều hơn nữa. Một tín hiệu âm thanh phát ra trong trường hợp mệt mỏi.

Nguyên tắc và logic của công việc

Nguyên tắc hoạt động của tất cả các hệ thống đều tập trung vào việc xác định người lái xe mệt mỏi và ngăn ngừa tai nạn. Đối với điều này, các nhà sản xuất sử dụng các thiết kế và logic làm việc khác nhau. Nếu chúng ta nói về giải pháp Hỗ trợ sự chú ý từ Mercedes-Benz, các tính năng sau nổi bật:

• điều khiển chuyển động của xe;
• đánh giá hành vi của người lái xe;
• cố định ánh nhìn và theo dõi mắt.

Sau khi bắt đầu chuyển động, hệ thống phân tích và đọc các thông số lái xe bình thường trong 30 phút. Sau đó, người lái xe được giám sát, bao gồm lực tác động lên vô lăng, việc sử dụng các công tắc trong xe, quỹ đạo của chuyến đi. Kiểm soát mệt mỏi hoàn toàn được thực hiện ở tốc độ từ 80 km / h.

Hệ thống hỗ trợ chú ý tính đến các yếu tố như đường và điều kiện lái xe, bao gồm cả thời gian trong ngày và thời gian của chuyến đi.

Kiểm soát bổ sung được áp dụng cho chuyển động của xe và chất lượng lái. Hệ thống đọc các thông số như:

• phong cách lái xe, được xác định trong quá trình chuyển động ban đầu;
• thời gian trong ngày, thời lượng và tốc độ di chuyển;
• hiệu quả của việc sử dụng các công tắc cột lái, phanh, các thiết bị điều khiển bổ sung, trợ lực lái;
• tuân thủ tốc độ tối đa cho phép trên trang web;
• tình trạng mặt đường, quỹ đạo chuyển động.

Nếu thuật toán phát hiện sai lệch so với các thông số thông thường, hệ thống sẽ kích hoạt thông báo bằng âm thanh để nâng cao cảnh giác của tài xế và khuyến nghị tạm dừng chuyến đi để nghỉ ngơi.

Có một số tính năng trong hệ thống, như một yếu tố chính hoặc bổ sung, phân tích tình trạng của trình điều khiển. Logic thực hiện dựa trên việc sử dụng máy quay video ghi nhớ các thông số của một người mạnh mẽ, sau đó theo dõi họ trong các chuyến đi dài. Với sự trợ giúp của camera nhắm vào người lái xe, thông tin sau sẽ thu được:

• nhắm mắt, và hệ thống phân biệt giữa chớp mắt và buồn ngủ;
• nhịp thở và độ sâu;
• căng cơ mặt;
• mức độ mở của mắt;
• nghiêng và sai lệch mạnh về vị trí của đầu;
• sự hiện diện và tần suất ngáp.

Có tính đến điều kiện đường xá, những thay đổi trong việc xử lý phương tiện và các thông số của người lái, có thể ngăn ngừa tai nạn. Hệ thống tự động thông báo cho người đó về nhu cầu nghỉ ngơi và phát tín hiệu khẩn cấp để nâng cao cảnh giác.

Tên của các hệ thống như vậy đối với các nhà sản xuất xe hơi khác nhau là gì

Vì hầu hết các nhà sản xuất xe hơi đều quan tâm đến sự an toàn của xe nên họ phát triển hệ thống điều khiển của riêng mình. Tên các giải pháp cho các công ty khác nhau:

• Hỗ trợ chú ý của Mercedes-Benz;
• Driver Alert Control từ Volvo - giám sát đường đi và quỹ đạo ở tốc độ 60 km / h;
• Nhìn thấy Máy của General Motors phân tích trạng thái mở mắt và tập trung vào đường đi.

Nếu chúng ta nói về Volkswagen, Mercedes và Skoda, các nhà sản xuất sử dụng hệ thống điều khiển tương tự. Sự khác biệt được quan sát thấy ở các công ty Nhật Bản theo dõi tình trạng của người lái xe bằng camera bên trong cabin.

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống kiểm soát mỏi

An toàn giao thông trên các tuyến đường là vấn đề chính mà nhà sản xuất ô tô đang thực hiện. Kiểm soát mệt mỏi cung cấp cho người lái xe một số lợi ích:

• giảm số vụ tai nạn;
• theo dõi cả người lái xe và đường;
• nâng cao cảnh giác của người lái xe bằng cách sử dụng tín hiệu âm thanh;
• khuyến nghị nghỉ ngơi trong trường hợp mệt mỏi nghiêm trọng.

Trong số những thiếu sót của hệ thống, cần phải làm nổi bật sự phức tạp của việc triển khai kỹ thuật và phát triển các chương trình sẽ theo dõi chính xác tình trạng của người lái xe.