Не буди лихо. Насколько эффективны системы оценки состояния водителя?

Поданным немецкого автоклуба ADAC около четверти аварий происходят из-за невнимательности водителей, усталости или плохого самочувствия. С помощью электроники автопроизводители намерены взять под контроль человеческий фактор. Машины должны следить за владельцами, оценивать концентрацию внимания, диагностировать психофизическое состояние и будить при необходимости. Насколько эффективно работают электронные диагносты?

Автоматизированные системы контроля пришли в автопромышленность из авиации, космонавтики и из других областей, где от бодрствования операторов зависит исправность техники. Системы первого поколения уже присутствуют в Volvo (Driver Alert Control), Mercedes-Benz (Attention Assist), Volkswagen и в ряде других марок и постепенно спускаются в массовый сегмент. Мы взяли на тест три автомобиля: Mercedes-Benz ML, Volvo XC60 и Volkswagen Tuareg с анализаторами реакций человека. Насколько адекватно они справятся с возложенными обязанностями?

Программные алгоритмы у всех трех помощников похожи. Компьютеры сначала приспосабливаются с стилю вождения человека, записывают характерный «почерк» и составляют паттерны поведения в разных ситуациях. Электроника записывает, в какой последовательности водитель жмет на газ и тормоз, как крутит руль, насколько часто переключает передачи. На это уходит от получаса и более времени. Кроме того, в память записывается продолжительность пути, частота нажатий кнопок в мультимедийной системе, и даже даже оценивается сила давления на руле. В дальнейшем, если активность водителя выбивается из свойственного ему «почерка», электроника заключает о его усталости и выдает предупреждение. На приборной панели активируется экран с предупреждениями только после скорости в 60 км/ч.

В целом, в городе, с его короткими забегами, оценить эффективность помощников трудно. Слишком много времени уходит на адаптацию систем, да и активируются они только после скорости в 65 км/ч. Нужно ехать «на дальняк» с плечом в 500 и более километров, чтобы вконец вымотаться и посмотреть, оценит ли такой труд электроника. Мы выбрали путь в Ярославскую область через Углич в Рыбинск и обратно. Общая длина маршрута составляла почти 700 км. Оценивали мы машины поэтапно, проделывая этот путь поочередно на каждой из них.

Существующие системы имеют у себя одинаковый программный код, поэтому и реагируют почти одинаково. Первая часть пути проходит без напоминания электроники о себе. Если выехать и Москвы и долго следовать прямолинейно без перестроений, машина запоминает стиль вождения и перестраивает под него многие системы, включая и автматическую коробку, зависающую на высших передачах. Первые срабатывания помощников начинаются часа через 3 пути.

Если после длинных прямиков с равномерным движением попасть в Углич с перекрестками светофорами и активным рулением, то при повторном выезде на трассу через 20-40 мин. контроллеры могут дать ложное предупреждение. На экране загорится чашечка парящего кофе. Не скажу, что я сильно устал за рулем и даже впоне бодро беседовал с пассажирами, но просто после смены стиля вождения компьютер перестраховывается и предлагает водителю заехать на заправку и отдохнуть за столиком. Так поступал в основном Volkswagen и Mercedes-Benz. Иногда электроника реагирует на дорожные волны, из-за которых руль болтается в руках, из-за чего ей кажется, что водитель ослабил хватку.

Зато потом система принимает прямолинейный стиль, как стандарт и понижает порог чувствительности. Ложные срабатывания пропадают, но вместе с ними не происходит и вполне своевременных предупреждений. Если за рулем флегматик, столбенеющий в недвижимой позе удава, то пусть он и клюет носом, но приглашения на кофе от машины не дождаться. Здесь нужно четко обозначить свое засыпание и делать из ряда вон выходящее, к примеру, перестать касаться ногами педалей.

Volvo XC60 настроен более адекватно, и ложных предупреждений появляется меньше., хотя волны электронный «кофефил» чувствует даже больше остальных. Есть у него другой «пунктик». Если после долгой «спячки» за рулем, резко проснуться и начать дергаться, то есть возиться на сиденье, вздыхать, бить по педалям и теребить руль, то Driver Alert натянет возжи. Мол, боюсь за тебя, успокойся!

Зато, у всех трех систем есть долгая память. К примеру, если ночью после долгого перелета сесть в автомобиль и начать зевать за баранкой, «гуляя» по полосе, то Driver Alert, вспомнив как вы вели себя в прошлые поездки, посчитает это вождение неадекватным, напомнит о себе всерьез и будет пищать не переставая. Такой эффект я обнаружил на Volvo, но производители утверждают, что он характерен и двум другим машинам.

В общем, контроль за состоянием водителя еще далек от совершенства. Об этом говорят и сами производители. Уже готовятся к выходу системы второго поколения, подкрепленные инфракрасными камерами в передней панели, способными существенно расширить функционал электронного помощника.

Принцип действия здесь прост. Глазок направлен строго в лицо человеку, и компьютер при первом знакомстве с водителем запоминает мимику и положение головы, то есть составляет психоэмоциональный портрет. Затем по ходу движения электроника анализирует мимику и может определять в каком состоянии находится человек, устал ли он или очень возбужден и агрессивен. В этом направлении пошли Nissan, Toyota и шведская Volvo.

Инфракрасные камеры в системах оценки состояния водителя имеют огромный потенциал и сфера их деятельности не ограничивается только любезным приглашением к кофепитию. Это первые шаги по воплощению элементов систем автоматизированного управления автомобилями. В будущем, чтобы перехватить управление на себя, компьютер должен знать, что его вмешательство своевременно и не помещает водителю выкрутится из опасности. Ведь не секрет, что многие намеренно идут на риск. Поэтому разработчики программ, хотят научить компьютер понимать, когда человек не способен адекватно противостоять опасности. К примеру, если девушка бросит руль и закроет руками лицо, или бывалый дальнобойщик опрокинет голову назад и захрапит, или «городской «шумахер» выпучит глаза при виде неожиданно «появившегося» на обочине асфальтоукладчика, то компьютер увидит эти эмоции через инфракрасную камеру. В этот момент и должны сработать тормоза или подруливающие роботы, которые активно разрабатывает Nissan или Volvo.

Однако, даже при прямом взгляде на дорогу и безупречные реакции, не факт, что водитель чувствует себя хорошо и настолько же адекватно сумеет справиться с экстримальной ситуацией через час или 30 мин.

Инженеры Jaguar Land Rover взялись за решение этой задачи. В Центре передовых исследований и технологий Jaguar Land Rover запущен проект «Шестое чувство». Оценку состояния водителя англичане предлагают вести не только через мониторинг физических реакций или с помощью направленных камер, но и с использованием датчиков давления крови, сердцебиения и активности мозга. Машинам будущего отводится роль передвижных диагностических станций, способных через -3-5 лет проводить комплекс исследований, доступных пока только по записи в поликлинике.

Но здесь инженеры столкнулись с нетехническими трудностями. Современные аппараты работают на датчиках, но как разместить их на теле водителя? Ведь мало кто согласится тратить время, чтобы поутру правильно натянуть на голову шлем энцефалографа или расстегнуть рубашку под присоску ЭКГ.

Англичане предложили вшивать датчики в подушку сиденья, где контакт с телом вегда плотный. Наличие брюк не всегда мешает измерять пульс и давление. Электроника научилась работать сквозь ткань. Тем более, что прекрасная половина человечества зачастую обходится совсем без брюк.

А вот с контролем биоритмов мозга возникли трудности. Как, спрашивается, установить близкий контакт с мозгом? Ответ был дан биологами — через руки.

Дело в том, что мозг постоянно посылает импульсы по нервным волокнам, которые отражают общую картину ритмов мозга. Импульсы эти можно улавливать не только датчиками на шлеме энцефалографа, но в гораздо меньшей степени и на коже. Так как высокого качества оценки здесь не требуется, то англичане предложили установить сенсоры в рулевое колесо, в зоны, где обычно водитель держит руки. Тем самым, компьютер получает доступ к микросигналам мозга и по ним пишет портрет психоэмоционального состояния водителя. По биоинформации можно сделать более точный вывод, способен ли человек самостоятельно управлять автомобилем или нет.

Готовые комплексы оценки состояния водителя третьего поколения будут готовы через три года, ну а их путь к покупателям начнется уже в следующем десятилетии этого века.