System monitorowania kierowcy

Systemy monitorowania kierowcy (DMS) mają na celu zwiększenie bezpieczeństwa poprzez wykrywanie oznak zmęczenia kierowcy, rozproszenia uwagi lub upośledzenia zdolności oraz udzielanie ostrzeżeń lub interwencji w celu zapobiegania wypadkom.

Jak jest wykrywane

Systemy monitorowania kierowcy mogą się różnić w zależności od modelu samochodu i rodzaju użytych czujników. Do często spotykanych funkcji należą:

Śledzenie wzroku

Ta funkcja wykorzystuje kamerę do śledzenia ruchów oczu kierowcy i wykrywania oznak senności lub rozproszenia. Jeśli system stwierdzi, że kierowca nie zwraca uwagi na drogę, generuje ostrzeżenie, aby ponownie skupić uwagę na prowadzeniu.

Czujniki na kierownicy

Te czujniki wykrywają, czy kierowca trzyma kierownicę i wykonuje odpowiednie ruchy. Wykorzystuje się trzy rodzaje czujników

• Czujniki pojemnościowe: Są powszechnie stosowane we współczesnych kierownicach, szczególnie w zaawansowanych systemach wspomagania kierowcy (ADAS). Czujniki pojemnościowe wykrywają obecność rąk kierowcy poprzez pomiar pojemności elektrycznej, która zmienia się, gdy ręce dotykają koła. Zazwyczaj są umieszczone wokół obręczy kierownicy, aby zapewnić ciągły monitoring kontaktu.
• Czujniki ciśnienia: Czujniki ciśnienia wykrywają fizyczną siłę lub uchwyt na kierownicy, co pozwala potwierdzić, czy kierowca aktywnie trzyma ją w dłoniach. Często są stosowane w systemach bezpieczeństwa, w których aktywne chwytanie kierownicy może być wymagane do wykonania określonych manewrów lub wywołania alertów.
• Czujniki momentu obrotowego: Choć nie służą one bezpośrednio do wykrywania dotyku, czujniki momentu obrotowego mierzą siłę przyłożoną do kierownicy. Mogą pomóc w ocenie zaangażowania kierowcy poprzez pomiar wysiłku, jaki kierowca wkłada w prowadzenie, pośrednio potwierdzając, czy trzyma kierownicę.

Jak to działa

Chociaż szczegóły systemów monitorowania kierowcy (DMS) mogą się różnić w zależności od producenta i modelu, zazwyczaj mają podobny przebieg działania.

1. Wstępne ostrzeżenia i łagodne alerty

Gdy system monitorowania kierowcy po raz pierwszy wykryje objawy nieuwagi kierowcy — takie jak zamknięte oczy, odwrócony wzrok lub brak nacisku dłoni na kierownicę — wydaje wstępne ostrzeżenie. Te sygnały są zazwyczaj subtelne i mają na celu delikatne skłonienie kierowcy do ponownego skupienia się:

• Ostrzeżenia dźwiękowe: Wydawany jest delikatny dźwięk lub sygnał dźwiękowy. Ton jest wystarczająco wyraźny, aby przyciągnąć uwagę kierowcy, nie wywołując przy tym zaskoczenia.
• Wizualne sygnały: Zestaw wskaźników lub wyświetlacz head-up pokazuje ikonę ostrzegawczą lub komunikat, taki jak „Zachowaj czujność” lub „Oczy na drogę”.
• Wibracje kierownicy: W niektórych modelach krótkotrwała wibracja kierownicy służy jako dotykowe przypomnienie dla kierowcy.

Na tym etapie celem jest delikatne ponaglenie kierowcy do odzyskania koncentracji bez znaczącej interwencji.

2. Nasilające się alerty i progresywne ostrzeżenia

Jeśli kierowca nie reaguje na wstępne ostrzeżenia, DMS zwiększa intensywność reakcji, stosując bardziej intensywne sygnały. System, uznając brak reakcji za potencjalny poważny problem, wzmacnia swoje działania:

• Zwiększona głośność i częstotliwość ostrzeżeń dźwiękowych: Dźwięki mogą być głośniejsze i powtarzać się w krótszych odstępach, utrudniając ich zignorowanie przez kierowcę.
• Silniejsze wibracje kierownicy: Jeśli pojazd jest wyposażony w sprzężenie zwrotne dotykowe (haptic feedback), intensywność wibracji kierownicy może wzrosnąć.
• Powtarzające się ostrzeżenia wizualne: Na desce rozdzielczej lub wyświetlaczu head-up mogą pojawić się teraz bardziej pilne komunikaty, takie jak „Kierowca nie reaguje” lub „Obudź się natychmiast”.

Te nasilające się ostrzeżenia mają charakter uporczywy i zakłócający, priorytetowo traktując uwagę kierowcy nad innymi aktywnościami w pojeździe.

3. Interwencja za pomocą asystenta utrzymania pasa i redukcji prędkości

Jeśli kierowca nadal nie reaguje, DMS zakłada, że może być niezdolny do prowadzenia. Na tym krytycznym etapie system przechodzi od ostrzeżeń do fizycznej interwencji, aby zminimalizować zagrożenie dla kierowcy i innych uczestników ruchu. Oto jak typowo przebiega ta faza:

• Asystent utrzymania pasa: System utrzymania pasa ruchu pojazdu, jeśli jest dostępny, aktywuje się, aby zapewnić bezpieczne pozostanie auta w pasie, zmniejszając ryzyko zjechania z pasa.
• Automatyczna redukcja prędkości: System stopniowo obniża prędkość pojazdu, potencjalnie ustawiając ją na niski poziom jazdy lub przygotowując do kontrolowanego zatrzymania.
• Włączenie świateł awaryjnych: Aby ostrzec otaczających kierowców, mogą się włączyć światła awaryjne pojazdu, sygnalizując problem.

W tej fazie system przejmuje ograniczoną kontrolę, koncentrując się na utrzymaniu pojazdu w stabilnym i przewidywalnym stanie, by zmniejszyć prawdopodobieństwo wypadku.

4. Całkowite przejęcie pojazdu i kontrolowane zatrzymanie

Jeśli kierowca nadal nie odzyska kontroli, DMS uruchamia procedurę awaryjną, aby doprowadzić pojazd do pełnego zatrzymania. We współpracy z Zaawansowanymi Systemami Wspomagania Kierowcy (ADAS) ten krok ma na celu zminimalizowanie ryzyka i zapewnienie bezpiecznego wyprowadzenia pojazdu z ruchu.

• Stopniowe zwalnianie do zatrzymania: System stopniowo zmniejsza prędkość pojazdu. Niektóre systemy doprowadzają pojazd do zatrzymania w pasie, podczas gdy inne, gdy to możliwe, kierują pojazd na pobocze lub do innego bezpiecznego miejsca.
• Zaangażowanie hamulców: System hamowania pojazdu aktywuje się, aby całkowicie zatrzymać pojazd i unieruchomić go, dopóki kierowca lub służby ratunkowe nie podejmą interwencji.
• Wzmocnione sygnalizowanie awaryjne: Światła awaryjne nadal migają, a w niektórych modelach klakson może zabrzmieć przerywanym sygnałem, aby przyciągnąć uwagę innych kierowców lub pieszych.
• Odblokowanie drzwi: W niektórych modelach system odblokuje drzwi, aby ułatwić dostęp służbom ratunkowym lub osobom, które mogą pomóc kierowcy.

W tej fazie DMS przejmuje pełną kontrolę nad pojazdem, aby zapewnić bezpieczeństwo, podejmując niezbędne kroki w celu zmniejszenia ryzyka zarówno dla pasażerów pojazdu, jak i innych kierowców.

5. Protokoły po incydencie i procedury awaryjne

Gdy pojazd bezpiecznie się zatrzyma, system może podjąć dodatkowe kroki w celu zaradzenia potencjalnym sytuacjom awaryjnym:

• Aktywacja połączenia alarmowego (eCall): Niektóre systemy są wyposażone w funkcję automatycznego kontaktu ze służbami ratunkowymi, przekazując informacje o lokalizacji i informując o potencjalnym zagrożeniu medycznym lub niezdolności kierowcy.
• Zablokowanie pojazdu: Aby zapobiec niezamierzonemu ruszeniu, system może aktywować blokadę uniemożliwiającą prowadzenie pojazdu do czasu ponownej aktywacji przez uprawniony podmiot, np. służby ratunkowe lub zarejestrowanego użytkownika.
• Ciągły monitoring do czasu reakcji: Nawet po zatrzymaniu pojazdu DMS nadal monitoruje oznaki reakcji kierowcy. Każdy ruch, taki jak mrugnięcie czy obrócenie głowy, może zresetować system i pozwolić kierowcy odzyskać kontrolę, jeśli odzyskał świadomość.

Przykłady w rzeczywistych warunkach

Kanał YouTube Out of Spec Reviews jest znany z przeprowadzania testów systemów monitorowania kierowcy (DMS) w rzeczywistych warunkach. Poniżej znajdują się niektóre przykłady:

Przykład 1: Porsche Macan EV

W tym przykładzie Macan EV demonstruje swoją zdolność do zatrzymania pojazdu, odblokowania drzwi, włączenia oświetlenia wnętrza i wezwania pomocy. Pokazuje to bardzo skuteczny system DMS.

Przykład 2: Hyundai IONIQ 6

W tym przykładzie IONIQ 6 wyłącza asystenta centrowania pasa, gdy nie otrzymuje żadnej reakcji od kierowcy, i nadal kontynuuje jazdę poza drogą z pełną prędkością. Podkreśla to istotną wadę jego systemu DMS.

Przykład 3: Mercedes EQS

W tym przykładzie Mercedes EQS zatrzymuje pojazd w swoim pasie, gdy kierowca nie reaguje, demonstrując niezawodny system DMS.