Descrição e operação do sistema de monitoramento de fadiga do motorista

A fadiga é uma das causas mais comuns de acidentes rodoviários - até 25% dos motoristas se envolvem em acidentes durante uma longa viagem. Quanto mais tempo uma pessoa fica na estrada, menor é a sua vigilância. Estudos demonstraram que apenas 4 horas dirigindo reduz a reação pela metade e, após oito horas, 6 vezes. Embora o fator humano seja o problema, os fabricantes de automóveis estão se esforçando para manter a viagem e os passageiros seguros. Um sistema de monitoramento da fadiga do motorista está sendo desenvolvido especificamente para esse fim.

O que é o sistema de monitoramento de fadiga do motorista

O desenvolvimento apareceu pela primeira vez no mercado pela empresa japonesa Nissan, que patenteou a tecnologia revolucionária para automóveis em 1977. Mas a complexidade da implementação técnica na época obrigou o fabricante a se concentrar em soluções mais simples para melhorar a segurança no transporte. As primeiras soluções de trabalho surgiram 30 anos depois, mas continuam a melhorar e aprimorar a maneira como reconhecemos a fadiga do motorista.

A essência da solução é analisar as condições do motorista e a qualidade de direção. Inicialmente, o sistema determina os parâmetros no início da viagem, o que permite avaliar a completude da reação de uma pessoa, e a partir daí começa a rastrear a velocidade futura de tomada de decisão. Se o motorista estiver muito cansado, aparecerá uma notificação com uma recomendação para descansar. Você não pode desligar os sinais de áudio e visuais, mas eles aparecem automaticamente em intervalos especificados.

Os sistemas começam a monitorar a condição do motorista em relação à velocidade de direção. Por exemplo, o desenvolvimento da Mercedes-Benz só começa a funcionar a 80 km / h.

Existe uma necessidade particular de uma solução entre os motoristas solitários. Quando uma pessoa viaja com passageiros, eles podem mantê-la alerta conversando e rastreando o cansaço. A direção autônoma contribui para a sonolência e reações mais lentas na estrada.

Objetivo e funções

O objetivo principal de um sistema de controle de fadiga é prevenir acidentes. Isso é feito observando o motorista, detectando uma reação lenta e recomendando constantemente o repouso caso a pessoa não pare de dirigir. Funções principais:

1. Controle de movimento do veículo - a solução monitora independentemente a estrada, a trajetória do movimento, as velocidades permitidas. Se o motorista ultrapassar o limite de velocidade ou sair da pista, o sistema emite um bipe para chamar a atenção da pessoa. Depois disso, serão exibidas notificações sobre a necessidade de descanso.
2. Controle do motorista - inicialmente é monitorado o estado normal do motorista, seguido de desvios. A implementação com câmeras permite a observação da pessoa, sendo dados sinais de alerta em caso de fechar os olhos ou abaixar a cabeça (sinais de sono).

O principal desafio está na implementação técnica e no treinamento da técnica para determinar a fadiga real de leituras falsas. Mas mesmo esse método de implementação reduzirá a influência do fator humano no nível de acidentes.

As opções alternativas envolvem o monitoramento da condição física do motorista, quando um dispositivo especial lê os parâmetros corporais, incluindo piscar, a frequência de abaixamento das pálpebras, o nível de abertura dos olhos, posição da cabeça, inclinação do corpo e outros indicadores.

Recursos de design do sistema

Os elementos estruturais do sistema dependem da forma como o movimento é implementado e controlado. As soluções de rastreamento de motoristas estão focadas na pessoa e no que está acontecendo no veículo, enquanto outras opções estão focadas no desempenho do carro e na situação na estrada. Considere várias opções para recursos de design.

O desenvolvimento australiano do DAS, que está em fase de testes, foi projetado para rastrear sinais de trânsito e cumprir os regulamentos de velocidade e tráfego de transporte. Para analisar a situação na estrada, use:

• três câmeras de vídeo - uma fixa na estrada, as outras duas monitoram o estado do motorista;
• unidade de controle - processa informações sobre sinais de trânsito e analisa o comportamento humano.

O sistema pode fornecer dados sobre o movimento do veículo e a velocidade de direção em certas áreas.

Outros sistemas são equipados com sensor de direção, câmeras de vídeo, bem como eletrônicos que podem monitorar os parâmetros do sistema de frenagem, estabilidade de direção, desempenho do motor e muito mais. Um sinal sonoro soa em caso de fadiga.

Princípio e lógica de trabalho

O princípio de operação de todos os sistemas se resume em identificar um motorista cansado e prevenir acidentes. Para isso, os fabricantes utilizam diversos designs e lógicas de trabalho. Se falamos da solução Attention Assist da Mercedes-Benz, destacam-se as seguintes funcionalidades:

• controle de movimento do veículo;
• avaliação do comportamento do motorista;
• fixação do olhar e rastreamento ocular.

Após o início do movimento, o sistema analisa e lê os parâmetros normais de condução por 30 minutos. Em seguida, o motorista é monitorado, incluindo a força de ação no volante, o uso de interruptores no carro, a trajetória da viagem. O controle total da fadiga é realizado em velocidades a partir de 80 km / h.

O Attention Assist leva em consideração fatores como as condições da estrada e de direção, incluindo a hora do dia e a duração da viagem.

O controle adicional é aplicado ao movimento do veículo e à qualidade da direção. O sistema lê parâmetros como:

• estilo de condução, que é determinado durante o movimento inicial;
• hora do dia, duração e velocidade do movimento;
• a eficácia do uso de interruptores da coluna de direção, freios, dispositivos de controle adicionais, força de direção;
• cumprimento da velocidade máxima permitida no site;
• condição da superfície da estrada, trajetória de movimento.

Caso o algoritmo detecte desvios dos parâmetros normais, o sistema ativa um aviso sonoro para aumentar a vigilância do condutor e recomenda parar temporariamente a viagem para descansar.

Existem vários recursos em sistemas que analisam a condição do motorista como um fator principal ou adicional. A lógica de implementação é baseada no uso de câmeras de vídeo que memorizam os parâmetros de uma pessoa vigorosa e os monitoram durante as longas viagens. Com o auxílio de câmeras direcionadas ao motorista, são obtidas as seguintes informações:

• fechando os olhos, o sistema distingue entre piscar e sonolência;
• taxa de respiração e profundidade;
• tensão muscular facial;
• o nível de abertura dos olhos;
• inclinação e fortes desvios na posição da cabeça;
• a presença e frequência do bocejo.

Levando em consideração as condições das estradas, as mudanças no manejo do veículo e os parâmetros do motorista, torna-se possível prevenir acidentes. O sistema informa automaticamente a pessoa sobre a necessidade de descanso e dá sinais de emergência para aumentar a vigilância.

Quais são os nomes desses sistemas para diferentes fabricantes de automóveis

Como a maioria dos fabricantes de automóveis está preocupada com a segurança do veículo, eles desenvolvem seus próprios sistemas de controle. Nomes de soluções para diferentes empresas:

• Atenção Assist от Mercedes-Benz;
• Driver Alert Control, da Volvo - monitora a estrada e a trajetória a uma velocidade de 60 km / h;
• Seeing Machines da General Motors analisa o estado de abertura dos olhos e foco na estrada.

Se falamos de Volkswagen, Mercedes e Skoda, os fabricantes usam sistemas de controle semelhantes. Diferenças são observadas em empresas japonesas que monitoram a condição do motorista por meio de câmeras dentro da cabine.

Vantagens e desvantagens de um sistema de controle de fadiga

A segurança do tráfego nas estradas é a principal questão em que o fabricante de automóveis está trabalhando. O Controle de Fadiga oferece aos motoristas uma série de benefícios:

• redução do número de acidentes;
• rastrear o motorista e a estrada;
• aumentar a vigilância do motorista por meio de sinais sonoros;
• recomendações para descanso em caso de fadiga severa.

Das deficiências dos sistemas, é necessário destacar a complexidade da implementação técnica e do desenvolvimento de programas que monitorem corretamente o estado do condutor.