Способ контроля состояния водителя при управлении автомобилем Российский патент 2023 года по МПК B60W50/14 B60W40/09 B60W40/10 

Предлагаемое изобретение относится к способам контроля состояния водителя при управлении транспортным средством (ТС) и может быть использовано в автомобильных транспортных системах для обеспечения безопасности дорожного движения.

Известен способ определения профессиональной пригодности оператора к управлению движущимися и стационарными объектами (патент РФ №2134062, МПК: A61B 5/16, A61B 5/18, опубл. 10.04.1996 г.) Для этого измеряют время реакции на сигналы опасности имитирующей аппаратурой от 4 до 30 раз. Обрабатывают статистически результаты измерений как малую выборку способом центральных отклонений. Определяют среднее значение времени реакции, среднее квадратическое отклонение, ошибку и достоверность среднего значения. При достоверности среднего значения рассчитывают необходимое количество экспериментов и при необходимости проводят дополнительные эксперименты. Затем по величинам среднего значения и среднего квадратического отклонения определяют минимальную и максимальную величины времени реакции. Сравнивают их с допустимым пределом этого психофизиологического параметра для соответствующей профессии и определяют профпригодность оператора.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности контроля состояния водителя непосредственно в процессе управления транспортным средством. А также оценка психофизиологического состояния только по одному параметру, реакции на сигналы опасности, что не дает возможности оценить ситуацию на дороге и дать достоверное заключение о текущем состоянии водителя.

Известна системы контроля усталости водителя «ATTENTION ASSIST» – Mercedes-Benz (Mercedes-Benz// Система ATTENTION ASSIST сайт. АО «Мерседес-Бенц РУС», 2022. URL: https://www.mercedes-benz.ru/vans/ru/vito-fl/panel-van/equipment/standard-equipment-highlights/teaser-group/attention-assist, (дата обращения 20.12.2022г. ))в которой, для анализа стиля вождения обрабатываются данные о движения.х рулевого колеса, на основании чего составляется индивидуальный профиль водителя. Если система «ATTENTION ASSIST» регистрирует низкую степень внимательности, она указывает на необходимость остановки с помощью символа кофейной чашки на дисплее и звукового сигнала.

Недостатком такого способа является то, что не в полной мере оценивают психофизиологическое состояние водителя, управляющего автомобилем, а только степень его усталости, внимания, что не в полной мере характеризует текущее состояние водителя и не способствует уменьшению количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП).

Наиболее близкими является способ, описанный при работе устройства качества вождения автомобиля (патент РФ №2308385, МПК B60W 50/08, опубл. 20.10.2007г) в котором оценивать состояние водителя предлагается путем сравнения текущих ускорений автомобиля и колебаний кузова автомобиля в вертикальной плоскости с допустимыми значениями, записанными в памяти электронного блока управления.

Недостатком предлагаемого способа является оценивание состояния водителя по параметрам управления автомобилем, а именно скорости движения средства и регистрацией колебаний корпуса автомобиля в вертикальной плоскости. Таким образом отсутствует контроль состояния самого водителя, что не дает возможность дать оценку его состояния.

Задачей заявляемого изобретения является повышение безопасности дорожного движения транспортного средства.

Технический результат – повышение точности определения состояния водителя.

Технический результат достигается в способ контроля состояния водителя при управлении автомобилем, включающем предварительный сбор средствами измерения данных о параметрах управления транспортным средством и сопоставление их с текущими данными, полученными в процессе управления транспортным средством, причем дополнительно определяют и оценивают в процессе управления транспортным средством психофизиологические параметры водителя, предварительные данные и реакции получают вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии, в качестве психофизиологических параметров водителя определяют и оценивают направление взгляда, частоту моргания, пульс, артериальное давление, время реакции водителя и наличие паров этилового спирта, а в качестве параметров управления транспортным средством дополнительно определяют и оценивают продольные ускорения и замедления транспортного средства и частоту перестроения транспортного средства при движении на дороге.

Дополнительное определение и оценка психофизиологических параметров водителя, включающих направление взгляда, частоту моргания, пульс, артериальное давление, время реакции водителя и наличие паров этилового спирта, позволяет дать более точную оценку текущего состояния водителя непосредственно в процессе управления транспортным средством, что позволит снизить число дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий за счет непрерывного контроля состояния водителя. А также комплексный контроль не только психофизиологических параметров водителя, но и контроль параметров управления транспортным средством, а именно скорости движения транспортного средства, продольного ускорения и замедления транспортного средства, вертикальных колебаний кузова и частоты перестроения транспортного средства при движении на дороге позволяет учитывать при оценке состояния водителя и ситуацию на дороге, что дает возможность более точно оценить текущее состояние водителя.

Предварительный сбор контролируемых параметров вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии, дает возможность повысить точность и информативность выборки результатов серии тестов, что позволяет определить стандарт сравнения для каждого водителя индивидуально, а также сделать заключение о характере вождения конкретного водителя. Комплексный контроль состояния водителя на основе данных о психофизиологических параметрах водителя и параметрах управления транспортным средством, полученных при различных состояниях водителя позволяет не только составить модель обычного поведения каждого конкретного водителя на дороге, но и оценить его текущее состояние при текущем управлении транспортным средством, снизив таким образом число дорожно-транспортных происшествий и тяжесть их последствий.

Фиг 1 – Графическое представление данных математического моделирования полученных данных.

Способ контроля состояния водителя при управлении автомобилем включает предварительный сбор данных контролируемых параметров. Средствами измерения, расположенными внутри транспортного средства и на водителе, получают данные о психофизиологических параметрах водителя и параметрах управления транспортным средством. В качестве психофизиологических параметров водителя исследуют направление взгляда, частоту моргания, пульс, артериальное давление, время реакции водителя и наличие паров этилового спирта, а в качестве параметров управления транспортным средством - скорость движения транспортного средства, продольные ускорения и замедления транспортного средства, вертикальные колебания кузова, частоту перестроения транспортного средства при движении на дороге. Данные получают в результате проведения серии тестов вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии.

На основе предварительно полученных данных определяют средние значения каждого психофизиологического параметра водителя и параметра управления транспортным средством, которые сохраняю и принимают как сандарт сравнения.

Далее, непосредственно во время управления водителем транспортного средства средствами измерения получают данные о психофизиологических параметрах водителя и параметрах управления транспортным средством. Эти данные сравнивают с предварительно полученными средними значениями каждого параметра и на их основе делают заключение о состоянии водителя при управлении транспортным средством.

Способ контроля состояния водителя при управлении автомобилем реализуют следующим образом.

Внутри транспортного средства устанавливают необходимые средства измерения, например, блок управления и сбора информации, аппаратно-программный комплекс тестирования и развития психологических и психофизиологических качеств водителей транспортных средств, модуль аутентификации водителя, который так же может определять направление взгляда водителя, частоту моргания, конструктивно выполненный виде видеодетектора с микроконтроллером, акселерометр, установленный на раме и/или кабине и/или кузове транспортного средства, GPS и/или Глонасс датчик, определяющий скорость движения и положение транспортного средства на маршруте, устройство обработки данных, интерфейс «водитель-транспортное средство», модуль управления двигателем, модуль определения простой реакции водителя. Водитель одевает фитнес-браслет, определяющий его пульс и артериальное давление. Все устройства вязаны между собой и могут передавать и получать информацию, например, с помощью штатной и/или внештатной проводки автомобиля, и/или через беспроводные технологии Bluetooth, Wi-Fi или аналогичные.

Предварительно получают данные о психофизиологических параметрах водителя и параметрах управления транспортным средством. Модуль аутентификации водителя помимо аутентификации водителя анализирует направление взгляда и частоту моргания водителя. Сенсоры измеряют пульс, артериальное давление водителя, наличие паров этилового спирта, вертикальные и продольные ускорения рамы и/или кабины и/или кузова автомобиля, положение и скорость транспортного средства на маршруте, наличие перед транспортным средством других участников дорожного движения и частоте перестроения транспортного средства при движении на дороге.

Проводят серии тестов и получают данные от каждого конкретного водителя о направлении взгляда, частоте моргания, пульсу, артериальному давлению, времени реакции водителя, наличию паров этилового спирта, скорости движения транспортного средства, продольному ускорению и замедлению транспортного средства, вертикальных колебаниях кузова и частоте перестроения транспортного средства при движении на дороге получают. Эти данные получают вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии.

Полученные данные обрабатывают и определяют средние значения каждого психофизиологического параметра водителя и параметра управления транспортным средством. Для повышения точности и информативности выборки результатов, необходимо в течении всего периода трудовой деятельности водителя проводить обновление данных контролируемых параметров, которые приняты как стандарт.

Затем, непосредственно в процессе управления водителем транспортного средства все средства измерения получают и передают данные в блок управления и сбора информации, где оценивается отклонение полученных данных от предварительно определенных средних значений каждого контролируемого параметра. Полученный результат выводится на интерфейс «водитель-транспортное средство», например, зажигается световой сигнал «чашка кофе» на приборной панели, с целью остановки движения и управления автомобилем или заглушить двигатель и передать данную информацию в диспетчерский центр.

В таблице 1 приведены средние значения исследуемых параметров одного водителя, полученные после проведения серии тестов.

Таблица 1

Состояние испытуемого Время реакции, с Центральное отклонение, с Продольное замедление автомобиля, м/с² Центральное отклонение, м/с² Пульс, ударов/мин Центральное отклонение, ударов/мин Вне управления автомобилем 0,354 0,073 - - 64 3 Во время управления автомобилем 0,367 0,065 0,92 0,04 70 3 Во время управления автомобилем в раздраженном состоянии 0,311 0,088 1,25 0,09 80 4 Во время управления автомобилем в состоянии алкогольного опьянения 0,667 0,092 0,79 0,08 72 5 Во время управления автомобилем в утомленном состоянии 0,403 0,067 0,9 0,1 67 5

На основании данных таблицы 1 и фиг. 1 можно сделать выводы о том, что параметры реакции водителя при прохождении теста перед и во время непродолжительного управления автомобилем находятся в пределах статистической погрешности. Раздраженное состояние у испытуемого водителя одновременно уменьшает время реакции, но увеличивает замедление при торможении и пульс. Алкогольное опьянение у испытуемого водителя наоборот увеличивает время реакции, но снижает замедление при торможении, при этом увеличивается пульс. Для данного водителя при одновременном увеличении продольного замедления автомобиля и пульса и снижении времени реакции можно судить о нахождении водителя в раздраженном состоянии с вероятностью 90 %. А при одновременном увеличении времени реакции и пульса и снижения продольного замедления можно судить о нахождении водителя в состоянии алкогольного опьянения с вероятностью 60 %.

Таким образом, применение способа контроля состояния водителя при управлении автомобилем, включающего предварительный сбор средствами измерения данных и реакций психофизиологических параметров водителя и параметров управления транспортным средством, которые получают вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии, последующее сопоставление их с текущими данными, полученными в процессе управления транспортным средством, позволяет повысить точность определения состояния водителя.

Изобретение относится к способу контроля состояния водителя при управлении автомобилем. Способ включает предварительный сбор средствами измерения данных о параметрах управления транспортным средством и сопоставление их с текущими данными. Данные получают в процессе управления транспортным средством. В процессе управления транспортным средством определяют и оценивают психофизиологические параметры водителя. Предварительные данные и реакции получают вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии. В качестве психофизиологических параметров водителя определяют и оценивают направление взгляда, частоту моргания, пульс, артериальное давление, время реакции водителя и наличие паров этилового спирта. В качестве параметров управления транспортным средством определяют и оценивают продольные ускорения и замедления транспортного средства и частоту перестроения транспортного средства при движении на дороге. Достигается повышение точности определения состояния водителя. 1 ил.

Способ контроля состояния водителя при управлении автомобилем, включающий предварительный сбор средствами измерения данных о параметрах управления транспортным средством и сопоставление их с текущими данными, полученными в процессе управления транспортным средством, отличающийся тем, что дополнительно определяют и оценивают в процессе управления транспортным средством психофизиологические параметры водителя, предварительные данные и реакции получают вне управления транспортным средством, во время управления транспортным средством, во время управления транспортным средством в раздраженном состоянии, во время управления транспортным средством в состоянии алкогольного опьянения и во время управления транспортным средством в утомленном состоянии, в качестве психофизиологических параметров водителя определяют и оценивают направление взгляда, частоту моргания, пульс, артериальное давление, время реакции водителя и наличие паров этилового спирта, а в качестве параметров управления транспортным средством дополнительно определяют и оценивают продольные ускорения и замедления транспортного средства и частоту перестроения транспортного средства при движении на дороге.