Система контроля усталости водителя зоны внимания. Закрыл глаза - попал в кювет

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:

Системы контроля усталости DAC и Attention Assist следят за физическим состоянием водителя и в случае необходимости подают сигнал, что водителю пора остановиться и отдохнуть. Осуществляется такая проверка тремя вариантами контроля:

Attention Assist и DAC – системы контроля усталости, выполняют функцию слежения за возможностью водителя физически управлять транспортным средством и при необходимости подают сигнал о прекращении движения для отдыха. Проверка осуществляется тремя видами контроля, которые зависят от следующих поведенческих факторов:
1. Оценивается поведение водителя;
2. Фиксируется взгляд водителя;
3. Контролируется движение транспортного средства.

Устройство Attention Assist, которое наблюдает за поведением водителя, компания Mercedes-Benz выпускает с 2011 года. Данное устройство руководствуется следующими мотивациями: способом управления автомобилем, управление рулем, действиями водителя во время движения и некоторыми другими параметрами.
Схематически система контроля усталости состоит из датчика руля, контрольного индикатора и звукового оповещения, которое предупреждает водителя.

Установленный на руле датчик следит за изменением усилия, которое оказывается на руль при его вращении. Также система учитывает и информацию, полученную с других контрольных датчиков: устойчивости при движении, тормозной системы, ограничения видимости и параметров двигателя.
Поступающие на прибор сигналы обрабатываются, определяя следующие параметры:
а) в течении получаса с начала движения анализируется скорость и боковое ускорения автомобиля (стиль вождения);
б) условие, при котором происходит движение (здесь учитывается и время суток, и длительность поездки);
в) анализируется управление следующими узлами: кнопками, расположенными на рулевом колесе и под ним переключателями и тормозной системы;
г) анализируется сила воздействия на руль;
д) состояние дорожного покрытия и поведение автомобиля во время движения (ускорение боковое и продольное).
Анализируя все эти параметры, система устанавливает нарушения в действиях водителя и изменения направления движения автомобиля. После чего на расположенный, на панели приборов экран посылается сигнал со звуковым сопровождением, чтобы водитель остановился для отдыха. Если водитель в сонном состоянии игнорирует сигнал и продолжает движение, система продолжает напоминать ему об этом каждые 15 минут. Так же следует напомнить, что контроль за состоянием водителя, начинает работать на скорости более 80 км/час.

У Вольво контроль за состоянием водителя Driver Alert Control (или DAC) отличается от Attention Assist, тем, что мониторит, только траекторию движения по трассе, а видеоконтроль, следящий в направлении пути следования автомобиля определяет его нахождение в полосе дорожного полотна. Если вдруг автомобиль начинает уходить от установленных границ, система реагирует на это как на усталость водителя и выдает два предупреждающих сигнала: «мягкий» и «жесткий» Оба этих сигнала зависят от общего самочувствия водителя и отличаются друг от друга громкостью и тональностью. Активируется система DAC, работающая совместно с системными элементами Lane Departure Warning, когда скорость автомобиля достигла 60 км/час.

Специальный встроенный блок, который устанавливает компания General Motors, где базовой является уже испытанная методика Seeing Machines, оценивающая состояние взгляда водителя, устанавливается не только на авто, но и на железнодорожном транспорте. Задача блока контролировать открытость глаз водителя и их сосредоточенность и при обнаружении признаков усталости или потери внимательности и близкого ко сну состояния, система сразу же дает команду на остановку транспортного средства.
Также система слежения за усталостью водителя может управлять и другими функциями автомобиля, например, направлением взгляда можно включать или отключать те или иные опции на приборном щитке. Или при совершении, какого либо маневра оповещать водителя о том, что он забыл посмотреть в зеркало.

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!

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:

1. Производится оценка поведения водителя.
2. Контролируется движение автомобиля.
3. 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.