Вестник МГТУ. 2017, №4.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 4. С. 659–664. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-4-659-664 659 УДК 629.1.05 И. С. Дымов, Р. Е. Деревянко, Д. А. Котин Автоматизированная система предупреждения засыпания водителя во время движения В статье анализируются проблемы разработки новой автоматизированной системы распознавания и предупреждения засыпания водителя во время движения. Вопрос контроля физического состояния профессиональных водителей, находящихся в рейсе, рассмотрен как со стороны эффективности и качества его определения, так и с точки зрения повышения общей безопасности дорожного движения. Выполнен анализ существующих и используемых в настоящее время устройств определения перехода в стадию сна у находящихся за рулем водителей. Выявлены их преимущества и недостатки. Установлено, что главным негативным фактором, препятствующим массовому внедрению уже существующих систем предупреждения, является необходимость надевать на себя тот или иной контролирующий прибор перед началом движения. Проведенная проектно-исследовательская работа предлагает комплексный мониторинг физического и физиологического состояния человека за рулем как новый способ предупреждения его засыпания во время движения. Предложенные к рассмотрению варианты алгоритмической реализации могут применяться в грузовых и пассажирских транспортных средствах дальнего следования. Рассмотрены два отличных друг от друга варианта систем автоматического контроля состояния водителя. Первый подход предполагает применение датчиков биометрических параметров организма, датчиков пульса, температуры тела, давления рук на руль. Второй – использование следящих камер-детекторов. Как для первого, так и для второго варианта автоматизированной системы набор средств контроля устанавливается в салоне транспортного средства и не оказывает физического, столь раздражающего, воздействия на водителя. Разработан программный подход исключения ложных срабатываний предложенных устройств. В работе рассмотрены функциональные схемы разработанных автоматизированных систем, а также логическая структура анализа и принятия решений. Предложен набор воздействий, предназначенных для пробуждения водителя. Сделано заключение о технической перспективности предложенного подхода к проектированию автоматизированных систем. Ключевые слова: автоматизированная система, предупреждение засыпания, транспортное средство, датчики состояния водителя, безопасность движения. Введение Вопрос безопасности водителей и пассажиров на дорогах является на сегодняшний день особо остро обсуждаемым. Анализ статистики ДТП пассажирского и грузового транспорта дальнего следования показал высокий процент происшествий, имевших место в результате засыпания водителя во время движения как в ночные часы, так и ранним утром. Однако сон – это не монотонное отключение от внешнего мира и период пониженной активности, а особое состояние организма, характеризующееся закономерной последовательной сменой определенной активности в виде циклов, стадий и фаз. Сон состоит из двух последовательных фаз – медленной и быстрой, которые вместе составляют один цикл. Эпизод медленного сна состоит из нескольких стадий, которые отличаются между собой активностью головного мозга. При наступлении начальной стадии сна, т. н. дремоты или засыпания, интервал времени которой составляет всего 300–600 с, водитель может попасть в серьезную аварию [1]. Материалы и методы Системы оповещения водителя о его состоянии Каждый профессиональный автомобилист предпочитает свои, как ему кажется, эффективные методы борьбы со сном. Самыми распространенными способами "не заснуть" среди водителей пассажирских и грузовых транспортных средств (ТС) являются: использование громкой музыки на штатных автомагнитолах; употребление бодрящих кофеиносодержащих средств, таких как энергетические напитки, зеленый чай и кофе [2]. Но перечисленные меры малоэффективны, особенно в тех случаях, когда у человека присутствует недомогание, усталость или стресс. Для решения указанной выше проблемы возникает необходимость разработки интеллектуальных автоматизированных систем и комплексов, которые бы предупреждали водителя о наступлении дремоты. Системы по предупреждению засыпания водителя за рулем последние несколько лет активно внедряют мировые ведущие автопроизводители, такие как Toyota, General Motors, Volvo (табл. 1). В то же время современный рынок электронного оборудования представляет большое количество устройств, которые могли бы оценить состояние водителя и указать на невозможность дальнейшего продолжения движения (табл. 2). Все они обладают теми или иными недостатками, ограничивающими их массовое применение [3; 4].