СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ СФОРМИРОВАННОСТИ НАВЫКА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНОЙ СИТУАЦИИ И НАВЫКА РЕАКЦИИ НА СОБЫТИЕ Российский патент 2024 года по МПК A61B5/18 A61B3/113 A61B5/16 G06T7/00 G06T15/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к психологии и психофизиологии труда и предназначено для обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие, в частности, изобретение применяется для измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом посредством компьютерных технологий с применением айтрекера и технологии виртуальной реальности. Обучение и измерение уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом позволяет снизить риски возникновения аварий и травматизма.

Уровень техники

В настоящее время не представлено надежных автоматизированных способов, приемов и устройств обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом.

Для безопасной езды водитель должен уметь наблюдать за дорогой и грамотно использовать свои зрительные способности. Умение «читать» дорогу позволяет не только своевременно обнаружить опасность, но и избежать ее с минимальными потерями. При этом у водителя должно быть достаточно пространства и времени для выполнения необходимых маневров. Характерной особенностью человеческого зрения является неспособность человека с одного взгляда оценить ситуацию на дороге: для получения более или менее ясной картины происходящего он должен сосредоточиться на самых существенных с точки зрения безопасности движения элементах:

- знаки дорожного движения,

- дорожная разметка,

- сигналы светофора (регулировщика),

- прочие технические средства организации дорожного движения,

- текущие дорожные условия,

- наличие на дороге других участников движения и их поведение.

Водитель воспринимает информацию о дорожной обстановке в комплексе, получая ее сразу из нескольких источников, и соответствующим образом обрабатывая и анализируя, причем делая это максимально быстро. Общие принципы процесса наблюдения за дорожной обстановкой:

- концентрация внимания в районе центра пути движения транспортного средства;

- безошибочное выделение на дороге ключевых объектов в конкретный момент времени;

- грамотное чередование быстрых осмотров ситуации на дороге с более внимательным и продолжительным рассмотрением ключевых объектов;

- контролирование ситуации позади и по сторонам транспортного средства (Громаковский А.А. «Самоучитель безопасного вождения. Чему не учат в автошколах»: Питер; Санкт-Петербург; 2009, ISBN 978-5-388-00481-9).

Агентство по стандартам для водителей и транспортных средств Великобритании выделяет понятие «восприятие опасности». Восприятие опасности - это способность распознавать потенциально опасные ситуации и реагировать на них соответствующим образом. Для диагностики сформированности навыка восприятия опасности был разработан тест на восприятие опасности (Hazard Perception Test). Тест на восприятие опасности направлен на оценку учащихся в области прогнозирования, сканирования и распознавания опасности. Он измеряет способность человека замечать вещи, происходящие на дороге или пешеходной дорожке, и реагировать на них. Важно, чтобы водитель заметил эти опасности и отреагировал на них, прежде чем потребуется предпринять экстренные действия, чтобы избежать их. Как правило, опытные водители устраняют опасности, обнаруживая их и реагируя на них как можно раньше, вместо того чтобы продолжать движение, провоцируя опасную ситуацию, которая не оставляет им иного выбора, кроме как агрессивно тормозить или сворачивать. (The Official Highway Code. Driver & Vehicle Standarts Agency; The Official DVSA Guide to Learning to Drive. Driver & Vehicle Standarts Agency, https://hazardperceptiontest.net/about-hazardperceptiontest-net/).

Согласно Приказу Министерства просвещения РФ от 8 ноября 2021 г. №808 «Об утверждении примерных программ профессионального обучения водителей транспортных средств соответствующих категорий и подкатегорий» (с изменениями и дополнениями) в результате освоения образовательной программы обучающиеся должны уметь:

- прогнозировать возникновение опасных дорожно-транспортных ситуаций в процессе управления и совершать действия по их предотвращению;

- своевременно принимать правильные решения и уверенно действовать в сложных и опасных дорожных ситуациях.

Соответственно, навык идентификации потенциально опасной ситуации и навык реакции на событие при управлении автотранспортом включают в себя:

- умение прогнозировать возникновение опасных дорожно-транспортных ситуаций в процессе управления и совершать действия по их предотвращению;

- умение своевременно принимать правильные решения и уверенно действовать в сложных и опасных дорожных ситуациях.

Специалистами в данной области техники предложены различные способы обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом. Далее приведены наиболее известные, авторитетные и наиболее близкие к настоящему изобретению.

Известен HazardPerceptionTest - «Тест на восприятие опасности» Великобритании. HazardPerceptionTest является частью теоретического теста, проводимого DVSA (Агентством по стандартизации водителей и транспортных средств). Он состоит из 14 видеороликов без звука длительностью около минуты. Каждый видеоролик содержит несколько потенциальных опасностей и, как минимум, одну ситуацию развивающейся опасности. Под развивающейся опасностью понимают ситуацию, которая может перерасти в реальную опасность и затронуть других участников дорожного движения, поскольку она является потенциально опасной еще до того, как она полностью разовьется и приведет к аварии. Во время прохождения теста необходимо отмечать момент, когда демонстрируется именно развивающаяся опасность. Тестируемому поясняется, что это ситуация, которая может потребовать от водителя изменить скорость или направление движения, чтобы избежать опасности. Развивающиеся опасности меняются со временем и могут начинаться как неопасные ситуации, которые со временем рискуют перерасти в ситуацию, требующую от водителя принятия мер для предотвращения столкновения. Авторы теста утверждают, что демонстрация развивающейся опасности в видеоролике должна длиться в течение десяти секунд или более. Они полагают, что опытные водители всегда оценивают обстановку вокруг себя, а именно, определяют откуда исходит самая большая угроза и принимают меры, необходимые для устранения или ограничения этой угрозы. Подразумевается, что потенциальные действия, которые может предпринять водитель в демонстрируемом видеоролике, могут включать замедление, выбор другой передачи, торможение, сигнализацию, маневр по другой траектории, замедление или ускорение для поддержания безопасной дистанции от источника опасности. Тестируемому для получения наивысшего балла необходимо отметить ситуацию как можно раньше, так как временной отрезок разделен на пять равнозначных частей. Чем быстрее реагирует тестируемый, тем выше его балл. Данный тест имеет некоторые ограничения. Сами авторы отмечают, что у ряда опытных водителей и даже инструкторов возникали проблемы в связи с тем, что их опыт позволяет распознать развивающуюся опасность до того, как она станет очевидно видимой опасностью. Это может приводить к некорректной оценке навыка предвидения опасности, так как опытные водители зачастую реагируют нажатием кнопки до того, как начинается окно для регистрации реакции. Недостатком симулятора с целью измерения уровня сформированности навыка предвидения опасности и своевременности принимаемых водителями верных/правильных решений при управлении автотранспортом являются: 1) стимульный материал сформирован из видеоряда в формате 2D, что не позволяет осуществить максимальное погружение в изображенную ситуацию управления транспортным средством, а также исключить влияние воздействующих внешних отвлекающих факторов; 2) в видео стимулах не всегда изображена часть руля и приборная панель, что снижает ощущение реального и самостоятельного управления транспортным средством; 3) во время прохождения обучения и тестирования не учитываются особенности фовеального и периферического зрения, что в свою очередь исключает возможность осуществить объективную оценку навыка к предвидению опасности вне зоны очевидной видимости; 4) регистрация предвидения опасности происходит путем нажатия кнопки мыши или сенсорного экрана, что не позволяет оценить действительно ли водитель заметил опасность или нажал кнопку мыши случайно; 5) плотность и скорость движения на демонстрационных роликах не всегда соответствует движению в условиях мегаполиса; 6) тестирование производится в динамическом тестовом режиме, но без регистрации времени опознания потенциально опасной ситуации и скорости реакции (как правило эти реакции объединены в один параметр -окно реакции), что не позволяет выявить объективный уровень сформированности навыка к предвидению опасности (Hazard Perception Test [Электронный ресурс] // HazardPerceptionTest.net. URL: https://hazardperceptiontest.net / (дата обращения: 20.03.2022)).

Известна патентная публикация Австралии AU 2016201442 (А1) «HAZARD PERCEPTION ASSESSMENT SYSTEM AND METHOD», МПК: G09B 9/04; G09B 9/042; G09B19/16; опубл. 22.09.2016). Тест на предвидение опасности Правительства Южной Австралии, разработан как компьютерная программа, предназначенная для сенсорного экрана. Тест измеряет способность распознавать потенциально опасные ситуации при вождении и реагировать на эти ситуации соответствующим образом. Структура теста: страница приветствия; инструкция; два тестовых задания с обратной связью; 15 непосредственно тестовых заданий; страница завершения теста. Тест состоит из 15 видеофрагментов реальных дорожных ситуаций, на которые необходимо отреагировать путем касания сенсорного экрана. Тестируемый видит часть из того, что в реальной ситуации управления автомобилем видит водитель - показатели спидометра на приборной панели и работу индикаторов поворота. На экране монитора указывается, содержание маневра, который необходимо совершить водителю (начать торможение, совершить перестроение из полосы в полосу или обгон, повернуть направо, повернуть налево, развернуться или ехать прямо). Для осуществления маневра необходимо прикоснуться к экрану в тот момент, когда совершить указанное действие безопасно. Тест предполагает демонстрацию ситуаций, когда предпринимать маневрирование небезопасно. В таком случае, если тестируемый оценивает дорожную ситуацию как небезопасную, то ему не нужно предпринимать какие-либо действия - не нужно прикасаться к экрану. Недостатком симулятора с целью измерения уровня сформированности навыка предвидения опасности и своевременности принимаемых водителями верных/правильных решений при управлении автотранспортом являются: 1) стимульный материал сформирован из видеоряда в формате 2D, что не позволяет осуществить максимальное погружение в изображенную ситуацию управления транспортным средством, а также исключить влияние воздействующих внешних отвлекающих факторов; 2) регистрация предвидения опасности происходит путем нажатия сенсорного экрана, что не позволяет оценить действительно ли водитель заметил опасность или совершил действие по случайности; 3) плотность и скорость движения на демонстрационных роликах не всегда соответствует движению в условиях мегаполиса; 4) во время прохождения обучения и тестирования не учитываются особенности фовеального и периферического зрения, что в свою очередь исключает возможность осуществить объективную оценку навыка к предвидению опасности вне зоны очевидной видимости; 5) тестирование производится в динамическом тестовом режиме, но без регистрации времени опознания потенциально опасной ситуации и скорости реакции (как правило эти реакции объединены в один параметр - окно реакции), что не позволяет выявить объективный уровень сформированности навыка к предвидению опасности (How the Hazard perception test works [Электронный ресурс] // Goverment of South Australia. Department for Infrastructure and Transport. URL: https://mylicence.sa.gov.au/the-hazard-perception-test/how-it-works (дата обращения: 20.03.2023)).

Известен тест на предвидение опасности, применяемый в Австралийском штате Виктория. Он состоит из 28 видеофрагментов реальных дорожных ситуаций. Достоинством данного теста является, кроме показателей спидометра на приборной панели, индикаторов поворота, являются зеркала правого и заднего вида. При этом данные о дорожной ситуации с зеркал заднего и правого вида не учитываются при принятии решения тестируемым о необходимом маневре. Тест предусматривает звуковое сопровождение, имитирующее окружающую дорожную ситуацию. На экране монитора указывается, содержание маневра, который необходимо совершить или не совершить водителю, если ситуация не небезопасна (начать торможение, совершить перестроение из полосы в полосу или обгон, повернуть направо, повернуть налево, развернуться или ехать прямо). (Hazard perception practice test [Электронный ресурс] // VicRoads. URL: https://www.vicroads.vic.gov.au/licences/your-ps/get-your-ps/hazard-perception-practice-test (дата обращения: 20.03.2023)).

В России на сегодняшний день обучение и измерение уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом реализуется в двух вариациях.

1. Консолидация накопленных знаний, относительно наиболее часто встречаемых ДТП, отражаемых в книгах с рекомендациями, например «Как не попасть в ДТП: книга, которая спасет вам жизнь за рулем» Ачкасов А.В., Финкель А.Е. и «Типичные дорожно-транспортные ситуации, предшествовавшие происшествиям» Лочинский Б.Ф.

2. С начала 2000-х годов начали активно развиваться методы защитного вождения. Основной целью курсов защитного вождения является снижение аварийности за счет развития уровня ответственности и осознанности у водителей относительно принимаемых ими решений при управлении транспортным средством. В основу программ заложены мировой опыт защитного вождения и знание российской действительности. Тренинги включают в себя теоретический (2-4 часа) и практический (1,5-3 часа) блоки. В рамках практического блока приоритетным является индивидуальный подход. К обучению в большинстве своем допускаются уже обладающие опытом водители. При этом объективная оценка уровня сформированности навыка после прохождения курсов не представляется возможной.

Основными общими недостатками применения вышеописанных симуляторов с целью обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом являются:

- стимульный материал сформирован из видеоряда в формате 2D, что не позволяет осуществить максимальное погружение в изображенную ситуацию управления транспортным средством, а также исключить влияние воздействующих внешних отвлекающих факторов;

- направленность на общую подготовку кандидата к управлению транспортным средством, преимущественно для обучению действиям в дорожных ситуациях согласно правилам дорожного движения, не учитывающей, что реальная дорожная ситуация зачастую иная, чем предписано правилами дорожного движения, которые могут сознательно или бессознательно нарушаться другими участниками дорожного движения (эти системы учат управлять автомобилем по правилам, предполагая, что другие участники дорожного движения тоже будут ездить по правилам, что в действительности не соответствует современным реалиям дорожного движения);

- в видео стимулах не изображена часть руля и приборная панель, что снижает ощущение реального и самостоятельного управления транспортным средством;

- плотность и скорость движения на демонстрационных роликах не соответствует движению в условиях мегаполиса;

- во время прохождения обучения и тестирования не учитываются особенности фовеального и периферического зрения, что в свою очередь исключает возможность осуществить объективную оценку навыка к предвидению опасности вне зоны очевидной видимости;

- регистрация предвидения опасности происходит путем нажатия кнопки мыши или сенсорного экрана, что не позволяет оценить действительно ли водитель заметил опасность или нажал кнопку мыши по случайности;

- тестирование производится в динамическом тестовом режиме, но без регистрации времени опознания потенциально опасной ситуации и скорости реакции (как правило, эти реакции объединены в один параметр - окно реакции), что не позволяет выявить объективный уровень сформированности навыка к предвидению опасности;

- объединение реакций (времени опознания потенциально опасной ситуации и скорости реакции) в один параметр не позволяет выявить причину ошибки (неспособность распознать потенциальную опасность, неверно принятое решение или скорость реакции);

- заданное программой окно реакции не соответствует реальной скорости реагирования профессиональных водителей, соответственно, программная оценка не является объективной.

Ближайшим аналогом настоящего решения является «Тест на восприятие опасности» (HazardPerceptionTest) Великобритании, проводимого DVSA (Агентством по стандартизации водителей и транспортных средств).

Несмотря на наличие способов обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом до настоящего времени не разработано способа, позволяющего объективно диагностировать отдельные составляющие указанного навыка: способность распознать потенциальную опасность, верность принимаемых решений и скорость реакции.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение описывает способ определения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие, который может включать в себя:

- генерацию стимульного материала в виде, по меньшей мере, видеоряда;

- включение в видеоряд по меньшей мере одного события, имеющего начало в первый момент времени, конец во второй момент времени и критический момент между первым и вторым моментами времени;

- определение для каждого события по меньшей мере одной контрольной зоны направления взгляда пользователя и по меньшей мере одного правильного пользовательского ввода;

- демонстрацию пользователю видеоряда, включающего в себя по меньшей мере одно событие;

- получение от блока контроля состояния пользователя по меньше мере данных о направлении взгляда пользователя и от блока контроля пользовательского ввода данных о пользовательском вводе;

- изменение видеоряда в ответ на наличие и/или отсутствие пользовательского ввода;

- определение момента времени концентрации внимания пользователя в ответ на событие посредством сравнения данных о направлении взгляда пользователя и контрольной зоны и/или посредством пользовательского ввода;

- фиксацию момента времени пользовательского ввода или отсутствия пользовательского ввода;

- оценку уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие на по меньшей мере одно событие на основании сравнения момента времени концентрации внимания по меньшей мере с моментом начала события и/или критическим моментом и/или вторым моментом времени, сравнения момента времени пользовательского ввода по меньшей мере с моментом начала события и/или критическим моментом и/или со вторым моментом времени и/или с моментом времени концентрации внимания, или отсутствия пользовательского ввода, сравнения пользовательского ввода по меньшей мере с одним правильным пользовательским вводом.

В некоторых вариантах осуществления определяют скорость реакции пользователя как разность между моментом времени начала события и\или моментом времени концентрации внимания и моментом пользовательского ввода.

Дополнительно могут определять скорость идентификации потенциально опасной ситуации как сравнение первого момента времени и момента времени концентрации внимания.

Также способ может предполагать определение правильности реакции путем сравнения пользовательского ввода с по меньшей мере одним правильным пользовательским вводом.

В частных случаях реализации в качестве стимульного материала используют видеоряд, имитирующий движение автомобильного транспорта, а в качестве по меньшей мере одного события используют автомобильное событие, выбранное по меньшей мере из ряда: обгон, разворот, поворот, переход дороги, ремонтные работы на дороге, выброс гравия, брызг и/или песка из-под колес, взрыв колеса, потерю целостности транспортного средства, возникновение на дороге или обочине посторонних предметов, появление на дороге и/или обочине транспортных средств, людей, животных, снижение видимости на дороге и/или обочине, а видеоряд, демонстрируемый пользователю, включает по меньшей мере одно указанное событие.

В некоторых вариантах осуществления в стимульный материал добавляют аудио ряд, имитирующий по меньшей мере звук движущегося автомобиля, звуки в салоне автомобиля и/или окружающей среды.

В некоторых вариантах осуществления изобретения могут генерировать отчет о по меньшей мере одном из: оценке уровня сформированности навыка реагирования на по меньшей мере одно событие, правильности реакции, скорости определения идентификации потенциально опасной ситуации, скорости реакции пользователя; направлении взгляда пользователя, а отчет или часть отчета могут демонстрировать пользователю и/или сохранять для передачи разработчику.

Технический результат настоящего решения заключается в:

- эффективном обучении навыку идентификации потенциально опасной ситуации и навыку реакции на событие (вне зависимости от их опыта и стажа вождения) на основе погружения в смоделированные условия дорожного движения, позволяющие предвидеть потенциально-аварийные ситуации в условиях максимально приближенным к реальным с помощью шлема виртуальной реальности;

- обеспечении максимального погружения сознания в моделируемую реальность в процессе обучения, исключая влияние внешних помех;

- тестировании навыков в условиях комплексных динамических дорожных ситуаций, позволяющих, с одной стороны, получать полный обзор с помощью шлема виртуальной реальности (спереди, сзади, сбоку), а с другой стороны, отслеживать направление взгляда водителя с помощью айтрекера для диагностики причин ошибок, учитывать уровень сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации посредством фиксации саккад и сформированных на их основе тепловых контуров;

- возможности создания ситуаций различной степени сложности и дорожных условий с учетом класса автомобиля (легковой автомобиль, грузовик, автобус, автомобиль с прицепом), что дает возможность обучения навыку идентификации потенциально опасной ситуации и навыку реакции на событие как начинающих автомобилистов, так и/или при переаттестации, изменении категории профессиональных водителей;

- формировании определенных реакций в практической деятельности на основе предвосхищения потенциально опасных аварийных ситуаций;

- увеличении времени окна реакции с целью недопущения диагностических ошибок при тестировании профессиональных водителей;

- расширенной диагностики всех параметров навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом (распознавание потенциальной опасности (увидел, увидел ошибочно, не увидел), верность принятого решения (насколько верный выбор маневра - затормозил, ускорился, остановился и т.д.), скорость реакции);

- диагностике навыка рискованного и опасного вождения;

- дифференциации причин несформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом (неспособность распознать потенциальную опасность, неверно принимаемые решения или низкая скорость реакции) и возможности формировать навыки за счет акцента на тренировке способности идентифицировать потенциальную опасность или коррекцию принимаемых решений;

- возможности предоставления результатов измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие водителя работодателю для принятия управленческих решений при трудоустройстве и периодической аттестации водителей;

- оперативной автоматической обработке результатов и предоставлении комплексного краткого заключения об уровне сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие на основе четких критериев оценивания;

- отсутствии привыкания к стимульному материалу тестов в смоделированной реальности;

- интуитивно понятном интерфейсе прибора (инструкция проста и понятна человеку с начальным образованием);

- возможности бесконтактного обучения навыку идентификации потенциально опасной ситуации и навыку реакции на событие, обеспечении безопасности и экономичности способа с точки зрения ресурсов: времени, расхода бензина, износа запчастей, привлечения водителя-инструктора; а также безопасности всех участников дорожного движения, что невозможно в условиях реальной ситуации, в том числе, тренинга защитного вождения;

- автоматизированности процесса (обеспечивает объективность результата и отсутствие возможности «договориться» с контролирующим, отсутствие предвзятости), отсутствии необходимости привлечения квалифицированного специалиста для сопровождения обучения или тестирования, а также интерпретации результатов.

Краткое описание чертежей

Настоящее решение поясняется следующими фигурами:

Фиг. 1-3 - показаны временные линии с отмеченными ключевыми точками: 1 - начало события; 2 - конец события; 3 - критический момент; 4 - момент концентрации внимания; 5 - пользовательский ввод.

Приведенные фигуры не являются ограничивающими для настоящего изобретения и приведены только для лучшего понимания сущности изобретения.

Осуществление изобретение

Настоящее изобретение включает в себя несколько основных этапов способа обучения и измерения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом, которые показаны на фиг. 1 в виде блок-схемы. В частности, идентификацию испытуемого, сообщение по меньшей мере одного сообщения, связанного со стимульным материалом; демонстрацию по меньшей мере одного вида стимульного материала; фиксацию по меньшей мере одного ответа испытуемого; проверку правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; фиксацию времени, затраченного испытуемым по меньшей мере на один ответ; измерение уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасных ситуаций на основании своевременности по меньшей мере одного ответа испытуемого и правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; измерение уровня сформированности навыка принимать верные/правильные решения на основании своевременности по меньшей мере одного ответа испытуемого и правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; измерение скорости реакции на основании времени, затраченного испытуемым на по меньшей мере один ответ, и правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; определение по формуле интегральной оценки уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом; определение уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом на основании показателей: 1) уровня сформированности навыка идентификации потенциально-опасных ситуаций, 2) уровня сформированности навыка принимать верные решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности, 3) скорости реакции.

В рамках настоящего изобретения следует понимать, что потенциально-опаснае ситуация генерируется событием. Событие включает в себя все стадии потенциально-опасной ситуации, т.е. возникновение предпосылок события (например, появление автомобиля, двигающегося на высокой скорости), развитие события (приближение автомобиля с большой скоростью, совершение им маневров и т.п.), исход события (авария либо положительное завершение, например, удалось объехать потенциально опасный автомобиль).

В настоящем изобретении применяются шлем и технология виртуальной реальности для погружения в специально смоделированные комплексные динамические условия дорожного движения, приближенные к реальным и позволяющим, с одной стороны, получать полный обзор дорожной ситуации с помощью шлема виртуальной реальности (впереди, сзади, по сторонам движения), а с другой стороны, исключить влияние внешних помех. Технология виртуальной реальности в нашем изобретении представлена кроссплатформенной средой разработки компьютерных игр Unity, которая работает с операционными системами Microsoft Windows, macOS и Linux. Основными преимуществами Unity являются наличие визуальной среды разработки, межплатформенной поддержки и модульной системы компонентов. С помощью данной технологии собирается программное обеспечение, которое создает полное погружение внимания, благодаря преимуществам Unity, а именно моделированию законов физики, физических свойств предметов и других возможностей технологий виртуальной реальности, что повышает эффективность обучения и объективность диагностики сформированности навыка. Используется язык программирования С#, С++.

Айтрекинг, или окулография, - это технология, которая позволяет фиксировать движения взгляда человека. Тестирование с современными айтрекерами (eyetracker) проходит незаметно для человека, не причиняя неудобств и не отвлекая от выполнения задачи. Айтрекер представляет собой специальную видеокамеру, непрерывно фиксирующую направление взгляда. Направление взгляда определяется бесконтактно по соотношению центра зрачка и отражения в роговице инфракрасной подсветки, встроенной в айтрекер. Это соотношение меняется при изменении направления взгляда, но остается неизменным при перемещении головы. Алгоритмы машинного обучения обрабатывают поток изображений, сгенерированный камерой, и точно определяют, где фокусируется глаз. Как правило, в аналитических исследованиях используются данные «фиксаций» и «саккад». Фиксация -момент, когда зрачки участника задерживаются на элементе пользовательского интерфейса достаточно долго, чтобы его обработать. Саккада - момент, когда глаз участника движется, блуждает по интерфейсу, ни на чем не зацикливаясь.

В настоящем изобретении айтрекер, встроенный в шлем виртуальной реальности, применяется для анализа стратегии визуального поиска и решения задачи: как водитель «читает» дорожную ситуацию и предвидит ее опасное развитие, концентрируя внимание на источниках опасности и путей ее избегания. Айтрекер позволяет выявлять фиксации взгляда и его саккады, тем самым определяя направление и перемещение взгляда относительно поиска и опознания потенциально-опасных действий участников дорожного движения / дорожных ситуаций, способных привести к ДТП, выявления причин отвлечения внимания от потенциально-опасных действий участников дорожного движения и совершения ошибок при маневрировании.

В настоящем изобретении джойстик применяется для имитации управления транспортным средством.

Процесс способа интегральной оценки уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом, который включает в себя несколько этапов: идентификацию испытуемого, ознакомительное тестирование (включая тренировку маневрирования), получение обратной связи, тестирование уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом.

Вход в симулятор осуществляется на компьютере.

После входа в симулятор появляются окна для ввода личных данных (фамилия, имя, отчество, дата рождения). Ниже располагается кнопка «Продолжить». Данная кнопка активируется после введения данных во все предложенные окна.

После нажатия кнопки «Продолжить», открывается окно с выводом вида изображения с камеры для верификации и кнопка «Сделать фото». После нажатия кнопки «Сделать фото», на экран выводится фотография и две кнопки: «Переснять» или «Готово». В случае выбора кнопки «Переснять», повторяется предыдущий этап. В одном из вариантов осуществления фотография может обрабатываться и использоваться как идентификатор, например, похожие алгоритмы применяются в технологиях FaceID (например, на сотовых телефонах).

После нажатия кнопки «Готово» появляется инструкция: «Расположите перед собой джойстик и оденьте шлем виртуальной реальности».

После того как тестируемый одевает шлем, он видит следующую инструкцию: «Прежде чем вы приступите к тестированию уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом Вам предлагается пройти ознакомительное тестирование с целью получения информации о процедуре тестирования. Вам будет представлена игра, в которой Вы с помощью джойстика управляете автомобилем. Ваша задача добраться до места назначения как можно скорее (до 3-х минут) без нарушений правил дорожного движения и дорожно-транспортных происшествий, не смотря на опасные ситуации, создаваемые другими участниками дорожного движения или особенностями дорожного покрытия/обстановки. Процесс движения будет сопровождаться звуковой навигацией. На мониторе будет представлено примерное время прибытия к месту назначения. Скорость движения должна соответствовать средней скорости дорожного потока. Определить среднюю скорость потока вы можете по количеству обгоняющих вас машин, которые движутся с предписанной (допустимой) скоростью.

Маневрирование осуществляется кнопками, расположенными на джойстике. Внимательно ознакомьтесь с назначением каждой кнопки джойстика.

Сейчас для прохождения ознакомительного теста Вам будет предложено совершить определенные маневры автомобиля с помощью кнопок управления, расположенных на джойстике. Для начала тренировки маневрирования нажмите «Тренировка маневрирования». Для повтора инструкции нажмите «Повтор инструкции»». В случае выбора «Повтора инструкции» повторяется предыдущий этап.

В случае выбора «Тренировки маневрирования» запускается игра в виртуальной реальности с видом, соответствующим виду с места водителя автомобиля, двигающегося по дороге, и визуальным рядом приборной панели автомобиля, зеркал заднего вида (правого, левого, центрального) и звуковым сопровождением, соответствующим дорожной обстановке и действиям водителя. В процессе игры последовательно предъявляются следующие голосовые команды: «Начните движение», «Перестройтесь в крайнюю левую полосу движения», «Развернитесь», «Перестройтесь в крайнюю правую полосу движения», «Поверните направо», «Перед перекрестком затормозите», «Поверните налево». Для облегчения выбора кнопок маневрирования на джойстике при первичном предъявлении команды в игре появляются подсказки с указанием нужной кнопки, при повторном предъявлении команды подсказки появляются только в том случае, если тестируемый не выполняет команду более 5-ти секунд. По завершению игры предлагается выбор из двух альтернатив:

«Я подтверждаю, что запомнил назначение кнопок маневрирования и готов приступить к ознакомительному тестированию уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом» или «Я хочу повторить тренировку маневрирования».

В случае выбора Тренировки маневрирования повторяется предыдущий этап.

В случае подтверждения готовности к ознакомительному тестированию уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом предъявляется следующая инструкция: «Сейчас Вы пройдете ознакомительное тестирование уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом. Вам будет представлена игра, в которой Вы управляете автомобилем. Ваша задача добраться до места назначения как можно скорее (до 3-х минут) без нарушений правил дорожного движения и дорожно-транспортных происшествий, не смотря на опасные ситуации, создаваемые другими участниками дорожного движения или особенностями дорожного покрытия/обстановки. Процесс движения будет сопровождаться звуковой навигацией. Обратите внимание, что в данной игре вы будете самостоятельно выбирать оптимальную стратегию движения к месту назначения, согласно звуковой навигации. Следовательно, вы самостоятельно принимаете решение о совершении наиболее оптимального на ваш взгляд маневра. На мониторе будет представлено примерное время прибытия к месту назначения. Скорость движения должна соответствовать средней скорости дорожного потока. При движении со скоростью выше, чем предписано правилами дорожного движения у вас снимаются баллы. При слишком низкой скорости движения вы не сможете добраться до места назначения за отведенное на игру время, а, следовательно, не пройдете тестирование. Определить среднюю скорость потока вы можете по количеству обгоняющих вас машин, которые движутся с предписанной (допустимой) скоростью. Вы движетесь слишком медленно, если вас обогнали более пяти транспортных средств».

Ниже инструкции расположена кнопка «Старт». При нажатии кнопки «Старт» запускается игра в виртуальной реальности с видом, соответствующим виду с места водителя автомобиля, двигающегося по дороге, и визуальным рядом приборной панели автомобиля, зеркал заднего вида (правого, левого, центрального) и звуковым сопровождением, соответствующим дорожной обстановке и действиям водителя.

По завершению игры предлагается ознакомиться с результатами ознакомительного тестирования уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом.

После ознакомления с результатами ознакомительного тестирования уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом предлагается выбор из двух альтернатив:

«Я подтверждаю, что готов приступить к тестированию уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом» или «Я хочу повторить ознакомительное тестирование уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом».

В случае выбора повтора «Ознакомительного тестирования» повторяется предыдущий этап.

В случае подтверждения готовности к тестированию уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом предъявляется следующая инструкция:

«Сейчас Вы пройдете тестирование уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом. Вам будет представлена игра, в которой Вы управляете автомобилем.

Сценарий игры включает различные дорожные условия: вождение на автомагистралях, в условиях городского движения, движение в различных погодных условиях (снег, дождь, туман, ночь) и пр.

Ваша задача добраться до места назначения как можно скорее (до 15-ти минут) без нарушения правил дорожного движения и дорожно-транспортных происшествий, за которые будут снижаться баллы. Вам необходимо набрать как можно большее количество баллов.

В процессе игры Вам будут представлено 10 наиболее типичных потенциально-опасных дорожных ситуаций, которые происходят на определенных участках дороги.

Будьте готовы к непредвиденным ситуациям, например, таким как нарушение правил дорожного движения другими участниками дорожного движения (поворот без включения сигнала поворотника, превышение скоростного режима, резкое торможение автомобиля с неисправным стоп-сигналом, выезд на пешеходный переход велосипедиста (самоката) на скорости, переход проезжей части пешеходом на запрещающий сигнал светофора, переход пешеходом проезжей части в неположенном месте), а так же к особенностям дорожной обстановки (ямы на проезжей части, ремонт дороги). Будьте готовы к потенциально-опасным ситуациям, которые с большей вероятностью возникнут в том месте дорожного движения, в котором вы находитесь. Помня об этом, вы будете готовы вовремя заметить и среагировать выбором наиболее безопасной стратегии движения.

Процесс движения будет сопровождаться звуковой навигацией. Обратите внимание, что в данной игре вы будете самостоятельно выбирать оптимальную стратегию движения к месту назначения, согласно звуковой навигации. Следовательно, вы самостоятельно принимаете решение о совершении наиболее оптимального на ваш взгляд маневра.

На мониторе будет представлено примерное время прибытия к месту назначения.

Ваша скорость движения должна соответствовать средней скорости дорожного потока. При движении со скоростью выше, чем предписано правилами дорожного движения у вас снимаются баллы. При слишком низкой скорости движения вы не сможете добраться до места назначения за отведенное на игру время, а, следовательно, не пройдете тестирование. Определить среднюю скорость потока вы можете по количеству обгоняющих вас машин, которые движутся с предписанной (допустимой) скоростью. Вы движетесь слишком медленно, если вас обогнали более пяти транспортных средств.

Сосредоточьтесь на игре и маневрируйте при помощи джойстика, соблюдая правила дорожного движения. Изменяйте стратегию движения согласно правилам дорожного движения в любой момент, когда считаете, что ситуация может стать не безопасной».

Ниже инструкции расположена кнопка «Старт». При нажатии кнопки «Старт» запускается игра в виртуальной реальности с видом, соответствующим виду с места водителя автомобиля, двигающегося по дороге, и визуальным рядом приборной панели автомобиля, зеркал заднего вида (правого, левого, центрального) и звуковым сопровождением, соответствующим дорожной обстановке и действиям водителя.

Стимульный материал представляет собой игру виртуальной реальности, длительностью до 15-ти минут, включающую 10 потенциально-опасных дорожных ситуаций, требующих маневрирования.

В процессе игры определяется/диагностируется уровень сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом по следующей формуле:

где

IntForesight - интегральная оценка уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом;

Si - ситуация потенциальной опасности;

Attent - уровень сформированности навыка идентификации потенциально-опасных ситуаций;

Decis - уровень сформированности навыка принимать верные/правильные решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности;

SR - скорость реакции.

Уровень сформированности навыка идентификации потенциально-опасных ситуаций определяется посредством измерения количества фиксаций в зонах потенциальной опасности (закладывается при создании игры) и временем концентрации внимания на них (фиксируется айтрекером во время игры в виде фиксаций и саккад, в виде так называемой «тепловой карты» - области концентрации внимания) во время предъявления сценария с потенциально-опасной ситуацией.

Уровень сформированности навыка принимать верные/правильные решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности определяется путем соотношения выбранной стратегии движения с диапазоном верных/правильных решений, насколько тестируемый в этом диапазоне принял верное решение из всех возможных.

Скорость реакции определяется исходя из времени, затраченного на принятие решения с момента начала развития потенциально-опасной ситуации и/или с момента фиксации внимания на потенциально-опасной ситуации до момента начала совершения маневра (более 50% фиксаций и саккад находятся в зонах потенциальной опасности). Результаты каждого тестируемого сохраняются в индивидуальной накопительной базе данных.

По результатам тестирования пользователю и/или заказчику и/или разработчику предоставляется обратная связь (информация) об уровне сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие. Обратная связь включает информацию о: уровне сформированности навыка идентификации потенциально-опасных ситуаций, уровне сформированности навыка принимать верные решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности, скорости реакции.

Обратная связь может быть реализована в форме отчета. Отчет может включать в себя различные данные, в частности об: оценке уровня сформированности навыка реагирования на по меньшей мере одно событие, правильности реакции, скорости определения идентификации потенциально опасной ситуации, скорости реакции пользователя; направлении взгляда пользователя. Дополнительно отчет может содержать данные о пользовательском вводе на протяжении всего тестирования, данные о сгенерированных видеорядах, аудио рядах и т.д., т.е. по отчету возможно восстановить данные тестирования. В некоторых вариантах возможно включение в отчет дополнительных данных, например, запись всего тестирования в виде лога, видео запись и т.д. В некоторых вариантах осуществления пользователь, разработчик и заказчик могут заранее опередить состав отчета. Кроме того, отчет может предоставляться пользователю, заказчику и разработчику в различных форматах, например, пользователя в большой степени будет интересовать его уровень сформированности навыка, скорость реакции, правильность ввода, соответственно отчет будет содержать только эти данные. Отчет для заказчика дополнительно может содержать данные о событиях, которые были включены в тестирование. Отчет для разработчика может не содержать данных о скорости реакции пользователя, уровне сформированности его навыка, т.к. это индивидуальные данные, присущие конкретному пользователю и конкретному тестированию, но отчет для разработчика может включать в себя данные пользовательском вводе, правильности ввода, лог событий и действий. Отчет для разработчика позволит разработчику внести корректировки в последующие тестирования, исключить программные ошибки, проверить и подтвердить корректность работы системы.

В одном из вариантов осуществления изобретения осуществляют способ определения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие, который включает в себя несколько действий. Генерация стимульного материала в виде по меньшей мере видеоряда. Данное действие может быть осуществлено на различном оборудовании, известному специалисту в данной области техники, например, генерация видеоряда может быть осуществлена на компьютере, используя в качестве базы открытые или лицензируемые базы известных компьютерных игр. При этом может генерироваться не только видеоряд, но и несколько видеорядов (отдельные видеоряды для лобового стекла транспортного средства, для зеркала заднего вида, для боковых зеркал, для боковых окон и т.д.), кроме того, видеоряды могут быть взаимосвязанными, т.е. проезжая мимо дерева пользователь видит перемещение дерева с лобового стекла на боковое стекло).

Также может осуществляться помимо генерации видеоряда генерация других рядов, например, аудио ряда, вибрации при переезде полотна железной дороги (если есть возможность управлять креслом пользователя), имитация наклона кабины при подъеме в гору или спуске с горы (если есть возможность изменить угол наклона кресла или всей комнаты, в которой пользователь проходит испытание).

Включение в видеоряд по меньшей мере одного события, имеющего начало в первый момент времени, конец во второй момент времени и критический момент между первым и вторым моментами времени. Изобретение осуществляет проверку сформированности навыков пользователя, позволяет обучать пользователя, тестировать его готовность к использованию транспортного средства посредством анализа поведения пользователя в ответ на ситуацию. Под ситуацией в контексте изобретения следует понимать, например, потенциально опасную дорожную ситуацию: падение дерева на дорогу, перекрытие части дороги, совершение маневров другими участниками движения (в том числе с нарушением правил, например, резкое торможение с выключенными задними стоп-сигналами, переход дороги в неположенном месте и т.д.), наличие скользкого участка на дороге (например, одна полоса для движения полностью покрыта льдом, а другая полоса - свободна ото льда). Подобные ситуации несут в себе потенциальную опасность и опытный водитель (пользователь) способен их увидеть, предпринять действия для снижения или устранения возможных рисков.

Событие характеризуется несколькими временными характеристиками. На фиг. 1 показана линия времени видеоряда, событие начинается в точке, обозначенной позицией 1, заканчивается в точке, обозначенной позицией 2, а также критическим моментом, который обозначен позицией 3. Конец (2) события является прекращением события, которое может иметь несколько исходов, например, факт аварии и избежание аварийной ситуации. В качестве примера для лучшего понимания сущности изобретения: Конец (2) может характеризоваться тем, что пользователь объехал машину, которая внезапно перед ним остановилась, в качестве дополнительного примера - пользователь, объезжая машину из предыдущего примера допустил аварию, т.е. совершил неправильный маневр. Также событие характеризуется критическим моментом (3), когда действия пользователя уже не смогут предотвратить аварию (например, автомобиль не успеет остановиться, т.к. пользователь начал совершать это действие слишком поздно). Критический момент (3) на временной линии расположен между началом (1) и концом (2) события.

Определение для каждого события по меньшей мере одной контрольной зоны направления взгляда пользователя и по меньшей мере одного правильного пользовательского ввода. Для того, чтобы пользователь заметил приближающийся к нему сбоку автомобиль, направление взгляда пользователя должно быть направлено в соответствующую область, в качестве второго примера - взгляд пользователя должен быть направлен в зеркало заднего вида, чтобы увидеть приближающееся к нему сзади транспортное средство. Таким образом, для каждого события можно выделить одну или несколько контрольных зон, в которые пользователь должен посмотреть для идентификации потенциально опасной ситуации. В частности, контрольные зоны могут находиться на одном экране, на нескольких отдельных экранах, могут характеризоваться всей или частью площади экранов.

Также для каждого события существует по меньшей мере одна правильная последовательность действий пользователя (правильный пользовательский ввод). При событии пользователь может объехать неожиданное препятствие слева или справа (любой из пользовательских вводов приведет к положительному завершению события), остановиться (для данного примера третий правильный пользовательский ввод). Большинство событий характеризуется несколькими правильными пользовательскими вводами, причем пользователь может сначала выбрать вариант объезда препятствия, но засомневавшись в успешности своего маневра, выбрать остановку, в этом случае может быть сделан вывод о недостаточном уровне сформированности навыка маневрирования одновременно с достаточным уровнем сформированности навыка экстренного торможения.

Демонстрация пользователю видеоряда, включающего в себя по меньшей мере одно событие. Демонстрация может осуществляться так, как описано в примерах выше: на мониторе или нескольких мониторах, с использованием очков или шлема виртуальной реальности, с помощью устройств дополненной реальности и т.д.

Получение от блока контроля состояния пользователя по меньшей мере данных о направлении взгляда пользователя. В частности, может применяться технология айтрекинга, описанная выше. Дополнительно блок контроля состояния пользователя может измерять другие параметры пользователя, например, расширение или сужение зрачков, изменение пульса, артериального давления, температуры тела, проявления тремора и т.д. Все подобные данные могут учитываться при анализе сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие.

Получение от блока контроля пользовательского ввода данных о пользовательском вводе. В качестве устройства или устройств пользовательского ввода могут использоваться: клавиатура, джойстики, манипуляторы типа «мышь», рули, педали, технологии управления взглядом, пространственные манипуляторы (например, такие, как используются в PlayStation или ХВох) и другие устройства ввода. При этом блок контроля пользовательского ввода может фиксировать ввод пользователя одновременно с нескольких устройств ввода (например, руль и педали), а также отсутствие ввода пользователя на одном, нескольких или всех устройствах ввода).

Изменение видеоряда в ответ на наличие и/или отсутствие пользовательского ввода. Видеоряд должен изменяться в зависимости от действий пользователя, например, при вводе пользователя, соответствующем повороту влево, видеоряд должен показать перемещение автомобиля в левую полосу виртуальной дороги, аналогично при получении на педальном блоке ввода, соответствующего педали тормоза, видеоряд должен имитировать замедление движения. При отсутствии ввода пользователя видеоряд также может изменяться, например, при движении с горы должна быть имитация увеличения скорости автомобиля.

Кроме того, другие ряды также могут изменяться в зависимости от ввода пользователя или от отсутствия ввода, например, при переезде железнодорожного полотна на небольшой скорости может быть сгенерировано два небольших толчка кресла пользователя, а если пользователь перед переездом увеличим скорость с помощью джойстика, то он амплитуда толчков кресла может быть увеличена, также может быть увеличена громкость аудио ряда и добавлены в аудио ряд звуки сработавшей подвески автомобиля.

Определение момента времени концентрации внимания пользователя в ответ на событие. Определение момента времени концентрации внимания пользователя в ответ на событие осуществляется посредством соотнесения данных о направлении взгляда пользователя и контрольной зоны, также в некоторых вариантах осуществляется посредством анализа пользовательского ввода. Критерием оценки опознания скрытого (открытого) источника опасности прежде всего является наличие фиксаций и саккад в контрольной зоне, указывающих на идентификацию потенциально-опасной ситуации, а в меньшей тепловая карта, так как внимание водителя генерализовано на пути движения автомобиля.

В некоторых вариантах осуществления изобретения контрольные зоны определяют совместно с временными рамками, т.е. контрольной зоной, например, является левое боковое зеркало (или его часть), при этом событие начинается в первый момент времени и длится 20 секунд (до второго момента времени). Если внимание пользователя будет акцентировано на левом боковом зеркале до начала события, то нельзя делать вывод о том, что момент концентрации внимания соответствует событию, т.к. событие еще не началось. Аналогично и со вторым моментом времени, т.к. событие уже закончится. В некоторых вариантах осуществления не фиксируется момент концентрации внимания, находящийся за пределами временного интервала между первым моментом времени (началом события) и критическим моментом времени.

Кроме того, настоящее изобретение предполагает обучение не только пользователя, но и обратную связь от пользователя к программе и устройствам, с которыми пользователь взаимодействует, например, расширение или сужение контрольных зон, расширение диапазона правильных пользовательских вводов и т.д. Соответственно для такого обучения может применяться нейронная сеть, которая будет учитывать предыдущий опыт пользователя (или пользователей), может проводить усреднения и улучшать последующие пользовательские взаимодействия с настоящим изобретением.

В некоторых вариантах осуществления под правильным пользовательским вводом не имеет конкретных последовательностей пользовательских действий и временных интервалов, в которые пользователь должен осуществить эти действия. Под правильным пользовательским вводом может пониматься любые пользовательские вводы, которые привели к положительному завершению события. Например, для изобретения, связанного с тестированием и обучением вождения автомобиля, положительным пользовательским вводом могут быть любые действия (поворот руля, нажатие педалей, включение указателей поворота, наклон рукоятки джойстика и т.д.), которые позволили избежать дорожно-транспортного происшествия. Соответственно пользователь свободен в своем выборе, но выбор (пользовательский ввод) должен обеспечить отсутствие аварии.

На фиг. 2 показан момент (4) времени концентрации внимания пользователя. При оптимальных действиях пользователя момент (4) времени концентрации внимания должен быть раньше критического момента (3).

Фиксация момента времени пользовательского ввода или отсутствия пользовательского ввода является важным для изобретения, т.к. на основе знания момента времени пользовательского ввода или знания об отсутствии пользовательского ввода возможно определить скорость реакции пользователя (или отсутствие реакции).

На фиг. 3 показан момент (5) пользовательского ввода. Специалисту понятно, что при оптимальной ситуации момент (5) пользовательского ввода расположен на временной линии между моментом (4) времени концентрации внимания и критическим моментом (3). Понятно, что момент (5) пользовательского ввода может быть расположен правее на временной линии, чем критический момент (3), однако подобное будет означать, что реакция пользователя является запоздалой и уже не приведет к положительному разрешению потенциально опасной ситуации.

Пользовательский ввод изменяет течение события, видеоряд и другие ряды (стимульный материал целиком или его части), так, что конец события может завершиться, например, аварией (неверные действия пользователя, запоздалые действия пользователя и т.д.) и продолжением осуществления способа (своевременные и правильные действия пользователя), например, для продолжения обучения или тестирования, в том числе для генерации следующего события (потенциально опасной ситуации). Таким образом, при оптимальных действиях пользователя способ предполагает повтор основных своих этапов, а оценка действий пользователя может производиться как для каждого события в отдельности, так и для всего периода обучения или тестирования, т.е. для всех событий, которые были представлены пользователю.

Если рассматривать фиг. 3, то временное расстояние между моментами: 1 и 2 (началом и концом события) - продолжительность события; между 1 и 3 (началом события и критическим моментом) - допустимое время для идентификации потенциально опасной ситуации, принятия решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности и совершения маневра; 1-4 (между началом и концентрацией внимания) - время идентификации потенциально опасной ситуации пользователем; между 4 и 3 (концентрацией внимания и критическим моментом) - допустимое время для принятия решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности и совершения маневра; между 4 и 5 (концентрацией внимания и пользовательским вводом) - время принятия решения по управлению транспортным средством с учетом выявленной опасности и скорость реакции пользователя; между 5 и 3 (пользовательским вводом и критическим моментом) - время развертывания дорожной ситуации с учетом верного/неверного пользовательского ввода; между 3 и 2 (критическим моментом и концом события) - время развертывания дорожной ситуации с учетом отсутствия пользовательского ввода.

Возможны следующие варианты:

- пользователь (водитель) не увидел (не идентифицировал) потенциально-опасную ситуацию (событие) и, соответственно, не среагировал (отсутствие пользовательского ввода);

- пользователь не увидел (не идентифицировал) потенциально-опасную ситуацию, но среагировал на незначимую ситуацию (пользовательский ввод не соответствует диапазону правильных пользовательских вводов, в частности, без учета момента времени пользовательского ввода), т.е. при пользовательском вводе, соответствующем диапазону правильных пользовательских вводов, но при концентрации внимания пользователя вне контрольной зоны, оценка действий пользователя может быть отрицательной, т.к. действия являются случайными по отношению к событию и потенциально-опасной ситуации);

- пользователь увидел (идентифицировал) потенциально-опасную ситуацию, вовремя и правильно среагировал;

- пользователь увидел ситуацию правильно, но не вовремя среагировал (несоответствующий пользовательский ввод: преждевременный, запоздалый);

- пользователь увидел ситуацию вовремя, но неправильно среагировал (неправильный пользовательский ввод);

- пользователь увидел ситуацию и не предпринял никаких действий.

В некоторых вариантах осуществления изобретения также учитывается критический момент концентрации внимания, характерный для события, т.к. после этого момента времени даже выявление пользователем потенциально опасной ситуации не позволит ему осуществить пользовательский ввод. В некоторых вариантах осуществления изобретения может не фиксироваться наличие пользовательского ввода, данных о состоянии пользователя, т.к. никакие действия, реакции пользователя не позволят положительно завершить событие.

Оценка уровня сформированности навыка реагирования на по меньшей мере одно событие осуществляется на основании:

- сравнения момента времени концентрации внимания по меньшей мере с моментом времени начала события и/или критическим моментом и/или вторым моментом времени,

- сравнения момента времени пользовательского ввода по меньшей мере с моментом времени начала события и/или с моментом времени концентрации внимания и/или критическим моментом и/или вторым моментом времени или отсутствия пользовательского ввода,

- сравнения пользовательского ввода по меньшей мере одному правильному пользовательскому вводу.

В изобретении под сравнением момента времени концентрации внимания критическому моменту и/или второму моменту следует понимать, например, определение разницы во времени между этими моментами. Момент концентрации внимания должен предшествовать второму моменту времени (концу события), т.к. во второй момент времени уже произойдет авария. Также момент концентрации внимания должен предшествовать критическому моменту, т.к. в противном случае пользователь сможет выявить потенциально опасную ситуацию, но никакие действия пользователя уже не позволят избежать аварии. В некоторых вариантах осуществления изобретения также может оцениваться разница между моментом концентрации внимания и первым моментом времени (началом события), т.к. эта разница позволяет понять, насколько быстро после начала события пользователь сумел выявить возникновение потенциально опасной ситуации.

Сравнение момента времени пользовательского ввода по меньшей мере с критическим моментом и/или вторым моментом времени или определение отсутствия пользовательского ввода в некоторых вариантах осуществления также может определяться как разность между соответствующими моментами.

Специалисту в данной области техники понятно, что осуществлять замер скорости реакции пользователя не имеет смысла, если концентрация внимания была не в контрольных зонах (правильные зоны концентрации внимания для выявления потенциально опасного события).

Изобретение промышленно применимо, может быть реализовано и применено в различных областях техники, в частности, в области подготовки и тестирования водителей автотранспортных средств.

Изобретение описывает способ определения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие. Предложен способ, в котором осуществляют генерацию стимульного материала в виде видеоряда. В видеоряд включают событие, имеющее начало в первый момент, конец во второй момент времени и критический момент между первым и вторым моментами времени. Для события определяют контрольные зоны направления взгляда пользователя и диапазон правильных пользовательских вводов. Пользователю демонстрируют видеоряд с событием. От блока контроля состояния пользователя получают данные о направлении взгляда пользователя, а от блока контроля пользовательского ввода - данные о пользовательском вводе. Видеоряд изменяют в ответ на пользовательский ввод. Определяют момент времени концентрации внимания пользователя в ответ на событие посредством сравнения данных о направлении взгляда пользователя и контрольной зоны и/или посредством пользовательского ввода. Фиксируют момент времени пользовательского ввода. Осуществляют оценку уровня сформированности навыка реагирования на событие на основании сравнения момента времени концентрации внимания с временем начала события и/или критическим моментом и/или вторым моментом времени, сравнения момента времени пользовательского ввода с временем начала события и/или критическим моментом и/или со вторым моментом времени и/или с моментом времени концентрации внимания, или отсутствия пользовательского ввода, а также сравнения пользовательского ввода по меньшей мере с одним правильным пользовательским вводом. Изобретение обеспечивает эффективное обучение навыку идентификации потенциально опасной ситуации и навыку реакции на событие (вне зависимости от их опыта и стажа вождения) на основе погружения в смоделированные условия дорожного движения, позволяющие предвидеть потенциально-аварийные ситуации в условиях, максимально приближенных к реальным, с помощью шлема виртуальной реальности, а также дифференциацию причин несформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие при управлении автотранспортом (неспособность распознать потенциальную опасность, неверно принимаемые решения или низкая скорость реакции) и возможности формировать навыки за счет акцента на тренировке способности идентифицировать потенциальную опасность или коррекцию принимаемых решений. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ определения уровня сформированности навыка идентификации потенциально опасной ситуации и навыка реакции на событие, включающий в себя:

генерацию стимульного материала в виде, по меньшей мере, видеоряда;

включение в видеоряд по меньшей мере одного события, имеющего начало в первый момент времени, конец во второй момент времени и критический момент между первым и вторым моментами времени;

определение для каждого события по меньшей мере одной контрольной зоны направления взгляда пользователя и по меньшей мере одного правильного пользовательского ввода;

демонстрацию пользователю видеоряда, включающего в себя по меньшей мере одно событие;

получение от блока контроля состояния пользователя по меньшей мере данных о направлении взгляда пользователя и от блока контроля пользовательского ввода данных о пользовательском вводе;

изменение видеоряда в ответ на наличие и/или отсутствие пользовательского ввода;

определение момента времени концентрации внимания пользователя в ответ на событие посредством сравнения данных о направлении взгляда пользователя и контрольной зоны и/или посредством пользовательского ввода;

фиксацию момента времени пользовательского ввода или отсутствия пользовательского ввода;

оценку уровня сформированности навыка реагирования на по меньшей мере одно событие на основании сравнения момента времени концентрации внимания по меньшей мере с первым моментом времени, и/или с критическим моментом, и/или вторым моментом времени, сравнения момента времени пользовательского ввода по меньшей мере с первым моментом времени и/или с критическим моментом и/или со вторым моментом времени и/или с моментом времени концентрации внимания, или отсутствия пользовательского ввода, сравнения пользовательского ввода по меньшей мере с одним правильным пользовательским вводом.

2. Способ по п. 1, в котором определяют скорость реакции пользователя как разность между первым моментом времени и/или концентрации внимания и моментом пользовательского ввода.

3. Способ по п. 1, в котором определяют скорость определения идентификации потенциально опасной ситуации как сравнение первого момента времени и момента времени концентрации внимания.

4. Способ по п. 1, в котором определяют правильность реакции путем сравнения пользовательского ввода с по меньшей мере одним правильным пользовательским вводом.

5. Способ по п. 1, в котором в качестве стимульного материала используют видеоряд, имитирующий движение автомобильного транспорта, а в качестве по меньшей мере одного события используют автомобильное событие, выбранное по меньшей мере из ряда: обгон, разворот, поворот, переход дороги, ремонтные работы на дороге, выброс гравия, брызг и/или песка из-под колес, взрыв колеса, потерю целостности транспортного средства, возникновение на дороге или обочине посторонних предметов, появление на дороге и/или обочине транспортных средств, людей, животных, снижение видимости на дороге и/или обочине, а видеоряд, демонстрируемый пользователю, включает по меньшей мере одно указанное событие.

6. Способ по п. 1, в котором в стимульный материал добавляют аудиоряд, имитирующий по меньшей мере звук движущегося автомобиля, звуки в салоне автомобиля и/или окружающей среды.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором генерируют отчет о по меньшей мере одном из: оценке уровня сформированности навыка реагирования на по меньшей мере одно событие, правильности реакции, скорости определения идентификации потенциально опасной ситуации, скорости реакции пользователя; направлении взгляда пользователя, а отчет или часть отчета демонстрируют пользователю и/или сохраняют для передачи разработчику и/или заказчику.