Разработка и исследование устройства для контроля за усталостью водителя

Разработка и исследование устройства для контроля за усталостью водителя

По статистике, одной из самых частых причин автомобильных аварий является усталость водителя. Исследования показали, что уже через четыре часа вождения, скорость реакции, как правило, снижается в два раза, а уже восемь часов поездки и вовсе демонстрируют действительно катастрофические результаты – замедление реакции в шесть раз. А так как каждый автомобильный производитель всегда стремился сделать свою продукцию максимально безопасной, после проведённых исследований, начались активные разработки специального датчика, определяющего уровень усталости водителя.

Авторы публикации

Рубрика

Электротехника

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 14 (16), июнь ‘21

Поделиться

Распознавание движения - это большая задача компьютерной науки, которая имеет множество вариаций, в каждой из которых существует огромное количество подзадач и различных подходов к решению. Вариативность задачи зависит от контекста, в котором движение необходимо распознавать: от распознавания жеста, сделанного мышью, до управления телом и руками персонажами в играх на приставке. Касательно использования данного метода в автомобильной индустрии «распознавание движения» будет сводится к распознаванию положения головы водителя.

В современные автомобили существует возможность установки огромного количества датчиков, все сводится к комфортному использованию их автомобилистами. Поэтому либо установка, либо добавление нового устройства в современный автомобиль представляется возможным.

В своей работе я буду использовать комплект датчиков, которые могут позволить узнать различные свойства окружения, таких как положение головы водителя и т.п.

На данный момент, использование подобных датчиков не происходит, как и обработка и модуляция сигналов с данных датчиков.

Для определения какого-либо объекта в пространстве как правило используются три датчика это акселерометр, компас и гироскоп. Последние два позволяют определить ориентацию и наклон устройства в пространстве. В контексте задачи распознавания движения головы водителя гироскоп и компас играют лишь вспомогательную роль, обрабатывая данные с этих датчиков можно определить изменение углов наклона, но никак не детектировать перемещение. Изменение положения головы позволяет определить первый упомянутый датчик – акселерометр.

Как правило, способ использования данных акселерометра достаточно тривиален- снимаются показания датчика и подсчитывается отклонение вектора ускорения от начального положения.

На данный момент времени похожие исследования проводились лишь для использования в мобильных устройствах, моя же цель состоит в применении данных датчиков для автомобиля, рассмотреть возможные изменения положения головы водителя для определения его состояния усталости, также провести исследование, связанное с определением изменения сигнала в зависимости от различных движений головой водителем, провести фильтрацию сигнала и выявить, какие изменения сигнала с акселерометра указывают на определенные движения, и по этим данным возможно можно будет понять в каком состоянии находится водитель.

Сутью данного метода и устройства заключается в следующем: устройство должно содержать датчики, позволяющие определять пространственное положение этих датчиков, закрепленных на голове водителя, микроконтроллер и микропередатчик, также будет происходить постоянное накопление статистических характеристик положения головы, характерных колебаний, поворотов и их изменение во времени. Это позволит определить нормальные временные показатели для данного водителя, его особенности.

В процессе постоянного мониторинга, происходит сравнение текущей статистики с нормальными характеристиками. В случае недопустимых отклонений. вырабатывается сигналы предупреждения водителю, а также системе управления автомобилем.

Список литературы

  1. Системы поддержки водителей на основе измерений психофизических показаний [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://habr.com/ru/post/381167/ свободный. Дата обращения 26.11.2019.
  2. Описание и принцип работы системы контроля усталости водителя [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://techautoport.ru/sistemy-bezopasnosti/aktivnaya/sistema-kontrolya-ustalosti-voditelya.html свободный. Дата обращения 27.11.2019.
  3. Как работает система распознавания усталости водителя [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://avtoexperts.ru/article/sistema-raspoznaniya-ustalosti-voditelya/ свободный. Дата обращения 26.11.2019
  4. Система контроля состояния водителя [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://systemsauto.ru/ свободный. Дата обращения 27.11.2019.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 2 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary