Beschreibung und Betrieb des Fahrerermüdungsüberwachungssystems

Müdigkeit ist eine der häufigsten Ursachen für Verkehrsunfälle - bis zu 25% der Fahrer sind während einer langen Reise in einen Unfall verwickelt. Je länger eine Person unterwegs ist, desto geringer ist ihre Wachsamkeit. Studien haben gezeigt, dass nur 4 Stunden Fahrt die Reaktion halbieren und nach acht Stunden sechsmal. Während der menschliche Faktor das Problem ist, bemühen sich die Autohersteller, die Fahrt und die Passagiere sicher zu halten. Speziell für diesen Zweck wird ein System zur Überwachung der Ermüdung des Fahrers entwickelt.

Was ist ein System zur Überwachung der Fahrerermüdung?

Die Entwicklung kam zuerst von der japanischen Firma Nissan auf den Markt, die 1977 die revolutionäre Technologie für Automobile patentieren ließ. Doch die damalige Komplexität der technischen Umsetzung zwang den Hersteller, sich auf einfachere Lösungen zur Verbesserung der Transportsicherheit zu konzentrieren. Die ersten funktionierenden Lösungen erschienen 30 Jahre später, aber sie verbessern und verbessern die Art und Weise, wie wir die Ermüdung des Fahrers erkennen.

Die Essenz der Lösung besteht darin, den Zustand und die Fahrqualität des Fahrers zu analysieren. Zunächst ermittelt das System die Parameter zu Beginn der Reise, wodurch die Vollständigkeit der Reaktion einer Person beurteilt werden kann, und beginnt anschließend, die weitere Geschwindigkeit der Entscheidungsfindung zu verfolgen. Wenn der Fahrer sehr müde ist, wird eine Benachrichtigung mit einer Empfehlung zum Ausruhen angezeigt. Sie können Audio- und Videosignale nicht ausschalten, sie werden jedoch automatisch in festgelegten Intervallen angezeigt.

Die Systeme beginnen mit der Überwachung des Fahrerzustands in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit. Die Entwicklung von Mercedes-Benz zum Beispiel beginnt erst bei 80 km/h zu arbeiten.

Es besteht ein besonderer Bedarf an einer Lösung für Einzelfahrer. Wenn eine Person mit Passagieren reist, kann sie sie durch Sprechen und Verfolgen von Müdigkeit wach halten. Selbstfahren trägt zu Schläfrigkeit und langsameren Reaktionen auf der Straße bei.

Zweck und Funktionen

Der Hauptzweck eines Ermüdungskontrollsystems besteht darin, Unfälle zu vermeiden. Dies geschieht, indem der Fahrer beobachtet, eine langsame Reaktion festgestellt und ständig eine Pause empfohlen wird, wenn die Person nicht aufhört zu fahren. Hauptfunktionen:

1. Fahrzeugbewegungssteuerung - Die Lösung überwacht unabhängig die Straße, die Bewegungsbahn und die zulässigen Geschwindigkeiten. Wenn der Fahrer das Tempolimit überschreitet oder die Fahrspur verlässt, piept das System, um die Aufmerksamkeit der Person zu erhöhen. Danach werden Benachrichtigungen über die Notwendigkeit der Ruhe angezeigt.
2. Fahrerkontrolle - Der Normalzustand des Fahrers wird zunächst überwacht, gefolgt von Abweichungen. Die Implementierung mit Kameras ermöglicht das Beobachten der Person, und Warnsignale werden ausgegeben, wenn die Augen geschlossen oder der Kopf fallen gelassen werden (Anzeichen von Schlaf).

Die Hauptherausforderung liegt in der technischen Implementierung und Schulung der Technik, um die tatsächliche Ermüdung anhand falscher Messwerte zu bestimmen. Aber auch diese Umsetzungsmethode wird den Einfluss des menschlichen Faktors auf die Unfallrate verringern.

Alternative Optionen umfassen die Überwachung der körperlichen Verfassung des Fahrers, wenn ein spezielles Gerät Körperparameter liest, einschließlich Blinken, Häufigkeit des Absenkens der Augenlider, Grad der Augenoffenheit, Kopfposition, Körperneigung und andere Indikatoren.

Systemdesignmerkmale

Die Strukturelemente des Systems hängen von der Art und Weise ab, wie die Bewegung ausgeführt und gesteuert wird. Fahrerverfolgungslösungen konzentrieren sich auf die Person und das Geschehen im Fahrzeug, während andere Optionen sich auf die Leistung des Autos und die Situation auf der Straße konzentrieren. Berücksichtigen Sie verschiedene Optionen für Designmerkmale.

Die australische Entwicklung von DAS, die sich in der Testphase befindet, soll Verkehrszeichen verfolgen und die Vorschriften für Transportgeschwindigkeit und Verkehr einhalten. Verwenden Sie zur Analyse der Straßensituation:

• drei Videokameras - eine ist auf der Straße befestigt, die anderen beiden überwachen den Zustand des Fahrers;
• Steuereinheit - verarbeitet Informationen über Verkehrszeichen und analysiert menschliches Verhalten.

Das System kann Daten zur Fahrzeugbewegung und Fahrgeschwindigkeit in bestimmten Bereichen bereitstellen.

Andere Systeme sind mit einem Lenksensor, Videokameras sowie einer Elektronik ausgestattet, die die Parameter des Bremssystems, die Fahrstabilität, die Motorleistung und vieles mehr überwachen kann. Bei Ermüdung ertönt ein akustisches Signal.

Prinzip und Logik der Arbeit

Das Funktionsprinzip aller Systeme besteht darin, einen müden Fahrer zu identifizieren und Unfälle zu vermeiden. Hierfür verwenden Hersteller verschiedene Designs und Arbeitslogiken. Wenn wir über die Attention Assist-Lösung von Mercedes-Benz sprechen, fallen folgende Merkmale auf:

• Fahrzeugbewegungssteuerung;
• Einschätzung des Fahrerverhaltens;
• Blickfixierung und Blickverfolgung.

Nach dem Start der Bewegung analysiert und liest das System 30 Minuten lang die normalen Fahrparameter. Dann wird der Fahrer überwacht, einschließlich der auf das Lenkrad einwirkenden Kraft, der Verwendung von Schaltern im Auto und der Flugbahn. Die vollständige Ermüdungskontrolle wird bei Geschwindigkeiten ab 80 km / h durchgeführt.

Attention Assist berücksichtigt Faktoren wie Straßen- und Fahrbedingungen, einschließlich der Tageszeit und der Dauer der Fahrt.

Zusätzliche Kontrolle wird auf Fahrzeugbewegung und Lenkqualität angewendet. Das System liest Parameter wie:

• Fahrstil, der während der anfänglichen Bewegung bestimmt wird;
• Tageszeit, Dauer und Geschwindigkeit der Bewegung;
• die Wirksamkeit der Verwendung von Lenksäulenschaltern, Bremsen, zusätzlichen Steuergeräten und Lenkkraft;
• Einhaltung der auf der Baustelle zulässigen Höchstgeschwindigkeit;
• Zustand der Fahrbahn, Bewegungsbahn.

Wenn der Algorithmus Abweichungen von den normalen Parametern feststellt, aktiviert das System eine akustische Benachrichtigung, um die Wachsamkeit des Fahrers zu erhöhen, und empfiehlt, die Fahrt vorübergehend anzuhalten, um sich auszuruhen.

Es gibt eine Reihe von Funktionen in Systemen, die den Zustand des Fahrers als primären oder zusätzlichen Faktor analysieren. Die Implementierungslogik basiert auf der Verwendung von Videokameras, die sich die Parameter einer kräftigen Person merken und diese dann auf langen Reisen überwachen. Mit Hilfe von Kameras, die auf den Fahrer gerichtet sind, werden folgende Informationen erhalten:

• Schließen der Augen, und das System unterscheidet zwischen Blinzeln und Schläfrigkeit;
• Atemfrequenz und -tiefe;
• Gesichtsmuskelspannung;
• der Grad der Augenoffenheit;
• Neigung und starke Abweichungen in der Position des Kopfes;
• das Vorhandensein und die Häufigkeit des Gähnens.

Unter Berücksichtigung der Straßenverhältnisse, Änderungen im Fahrzeughandling und der Fahrerparameter wird es möglich, Unfälle zu vermeiden. Das System informiert die Person automatisch über die Notwendigkeit der Ruhe und gibt Notsignale aus, um die Wachsamkeit zu erhöhen.

Wie heißen solche Systeme für verschiedene Automobilhersteller?

Da die meisten Automobilhersteller Bedenken hinsichtlich der Fahrzeugsicherheit haben, entwickeln sie ihre eigenen Steuerungssysteme. Namen von Lösungen für verschiedene Unternehmen:

• Aufmerksamkeitsassistent von Mercedes-Benz;
• Driver Alert Control von Volvo - überwacht die Straße und die Flugbahn bei einer Geschwindigkeit von 60 km / h;
• Das Sehen von Maschinen von General Motors analysiert den Zustand der Augenoffenheit und den Fokus auf die Straße.

Wenn wir von Volkswagen, Mercedes und Skoda sprechen, verwenden die Hersteller ähnliche Steuerungssysteme. Unterschiede werden bei japanischen Unternehmen beobachtet, die den Zustand des Fahrers mit Kameras in der Kabine überwachen.

Vor- und Nachteile eines Ermüdungskontrollsystems

Die Verkehrssicherheit auf den Straßen ist das Hauptthema, an dem der Automobilhersteller arbeitet. Die Ermüdungskontrolle bietet den Fahrern eine Reihe von Vorteilen:

• Verringerung der Anzahl der Unfälle;
• Verfolgung sowohl des Fahrers als auch der Straße;
• Erhöhung der Wachsamkeit des Fahrers durch Tonsignale;
• Empfehlungen für die Ruhe bei starker Müdigkeit.

Von den Mängeln der Systeme muss die Komplexität der technischen Implementierung und Entwicklung von Programmen hervorgehoben werden, die den Zustand des Fahrers korrekt überwachen.