Nuovargio atpažinimo sistema

Kai automobilis žino, kad vairuotojas snaudžia

Važiuoji naktį, grįžti iš kelionės, akys merkiasi, galva linksta į priekį… Staiga automobilis pradeda vibruoti vairu, pasigirsta garsus pyptelėjimas, o prietaisų skydelyje užsidega kavos puodelio simbolis. Ne, tai ne fantastika – tai nuovargio atpažinimo sistema, kuri per pastaruosius dešimtmečius tapo viena svarbiausių automobilių saugos technologijų. Šiandien tokias sistemas rasite ne tik prabangių markių automobiliuose, bet ir daugelyje vidutinės klasės modelių.

Statistika byloja šiurpiai – pagal įvairius tyrimus, apie 20-30 procentų visų mirtinų eismo įvykių įvyksta dėl vairuotojo nuovargio ar užmigimo prie vairo. Tai daugiau nei dėl alkoholio sukeltų avarijų kai kuriose šalyse. Problema ta, kad pavargęs žmogus dažnai net nesupranta, kaip labai sumažėjęs jo reakcijos greitis ir dėmesio koncentracija. O kai jau supranta – būna per vėlu.

Kaip sistema „mato” pavargusį vairuotoją

Nuovargio atpažinimo sistemos veikia keliais skirtingais principais, priklausomai nuo gamintojo ir technologijos kartos. Pirmosios tokios sistemos, atsiradusios dar 2000-ųjų pradžioje, stebėjo ne patį vairuotoją, o jo vairavimo stilių. Principas paprastas – sistema analizuoja, kaip automobilis juda kelio juostoje.

Pavyzdžiui, Mercedes-Benz sistema „Attention Assist” stebi daugiau nei 70 skirtingų parametrų: kaip dažnai vairuotojas koreguoja vairo padėtį, kaip greitai juda vairalazdė, kaip automobilis laikosi kelio juostos, ar yra staigių posūkių ar krypties pakeitimų. Sistema įsimena pirmųjų kelionės kilometrų vairavimo stilių ir vėliau lygina, ar nepasikeitė vairuotojo elgesys. Jei automobilis pradeda „šokčioti” tarp kelio juostos linijų, jei vairuotojas daro daugiau smulkių korekcijų, nei įprastai – sistema supranta, kad kažkas ne taip.

Modernesnės sistemos naudoja kameras, kurios tiesiogiai stebi vairuotojo veidą ir akis. Infraraudonųjų spindulių kamera, paprastai įmontuota prietaisų skydelyje ar vairo kolonėlėje, fiksuoja:

• Kaip dažnai mirksima akys ir kaip ilgai jos būna užmerktos
• Galvos padėtį ir jos judesius
• Žvilgsio kryptį – ar vairuotojas žiūri į kelią
• Veido išraišką ir mimikos pokyčius

Pavargęs žmogus mirksi lėčiau, akys ilgiau lieka užmerktos, galva linksta į priekį arba į šoną. Šiuolaikiniai algoritmai gali atpažinti net mikroišraiškas, kurios rodo nuovargį dar prieš vairuotojui tai suvokiant.

Dirbtinis intelektas mokosi pažinti nuovargį

Naujausios kartos sistemos naudoja mašininį mokymąsi ir dirbtinį intelektą. Tokios sistemos buvo „treniruojamos” tūkstančių valandų įrašų su pavargusiais ir pailsėjusiais vairuotojais. Dirbtinis intelektas išmoko atpažinti ne tik akivaizdžius nuovargio požymius, bet ir subtilias detales – kaip keičiasi žmogaus reakcijos greitis, kaip jis reaguoja į kelio situacijas, net kaip keičiasi jo veido odos temperatūra (kai žmogus pavargęs, kraujo apytaka veide šiek tiek keičiasi).

Įdomu tai, kad sistema atsižvelgia ir į kelionės kontekstą. Jei važiuojate jau tris valandas be pertraukos naktį – sistema bus jautresnė nei ryte po pusvalandžio kelionės. Kai kurios sistemos integruojasi su navigacija ir žino, kad monotoniška kelionė tiesiu autostradu kelia didesnę riziką užmigti nei vingiuota kelionė kalnuose, kur reikia nuolat koncentruotis.

Ką sistema daro aptikusi nuovargį

Pirmasis sistemos veiksmas – įspėti vairuotoją. Paprastai tai būna kelių lygių perspėjimai. Pirmasis lygis – subtilus: prietaisų skydelyje pasirodo kavos puodelio simbolis ir tekstas „Laikas pertraukos”. Kai kurie gamintojai prideda lengvą garsinį signalą.

Jei vairuotojas ignoruoja perspėjimą ir nuovargio požymiai tik stiprėja, sistema tampa agresyvesnė. Vairas gali pradėti vibruoti, garsinis signalas tampa garsesnis ir ilgesnis, prietaisų skydelis gali net pradėti mirksėti raudona spalva. Kai kuriose sistemose net sėdynė gali pradėti vibruoti.

Pažangiausios sistemos eina dar toliau. Jos gali:

• Parodyti navigacijos ekrane artimiausias poilsio vietas ar degalines
• Automatiškai padidinti salono vėdinimo intensyvumą ar sumažinti temperatūrą
• Įjungti tonizuojančią muziką ar specialius garsus
• Jei automobilis turi autonominio vairavimo funkcijas – sumažinti greitį ir saugiai sustoti kelio pakraštyje

Volvo eksperimentuoja su sistema, kuri ekstremaliais atvejais, kai vairuotojas visiškai nebeatsako į perspėjimus ir automobilis pradeda pavojingai elgtis kelyje, gali automatiškai įjungti avarinę signalizaciją, sulėtinti automobilį ir sustabdyti jį saugioje vietoje.

Sistemos apribojimai ir iššūkiai

Nors technologija skamba įspūdingai, ji nėra tobula. Viena didžiausių problemų – klaidingų perspėjimų dažnis. Sistema gali suklaidinti akiniai nuo saulės, kepurė su snapeliu, net tam tikras apšvietimo kampas. Kartais sistema gali „pamanyti”, kad vairuotojas pavargęs, nors jis tiesiog trumpam nuleido akis pažiūrėti į navigaciją ar radijo valdymo mygtukus.

Kita problema – skirtingos žmonių reakcijos į nuovargį. Kai kurie žmonės pavargę pradeda dažniau mirksėti, kiti – priešingai, plačiau atmerkia akis bandydami išsibudinti. Sistema, sukalibruota pagal „vidutinį” žmogų, gali neteisingai interpretuoti individualius elgesio modelius.

Yra ir privatumo klausimų. Kamera, kuri nuolat stebi vairuotojo veidą, kelia klausimų apie duomenų saugumą. Kas turi prieigą prie tų įrašų? Ar jie saugomi? Ar gali būti naudojami draudimo kompanijų ar teisėsaugos? Dauguma gamintojų teigia, kad duomenys apdorojami realiu laiku ir nėra saugomi, bet ne visi vairuotojai tuo pasitiki.

Kaip sistemos evoliucionavo per metus

Pirmąją tokią sistemą pristatė Mercedes-Benz 2009 metais S klasės modelyje. Ji buvo gana paprasta – stebėjo tik vairo judesius ir automobilio padėtį kelio juostoje. Bet net ta paprasta sistema, kaip vėliau parodė tyrimai, sumažino avarijų riziką maždaug 25 procentais.

Volvo 2013 metais pristatė „Driver Alert Control” sistemą, kuri jau naudojo kamerą kelio žymėjimui stebėti ir sudėtingesnius algoritmus vairavimo stiliaus analizei. Sistema galėjo atskirti nuovargį nuo blogų kelio sąlygų ar stipraus vėjo, kurie taip pat verčia vairuotoją dažniau koreguoti kryptį.

2016-aisiais Subaru ir Volvo pradėjo naudoti kameras, kurios stebi patį vairuotoją. Tai buvo revoliucija – sistema tapo daug tikslesnė. Nissan, Toyota, BMW ir kiti gamintojai greitai sekė šiuo pavyzdžiu.

Dabar, 2024 metais, tokias sistemas galima rasti net kompaktiškuose šeimos automobiliuose. Pavyzdžiui, naujasis Toyota Corolla turi standartinę nuovargio atpažinimo sistemą, o tai reiškia, kad technologija tapo prieinama masiniam vartotojui.

Praktiniai patarimai vairuotojams

Net turėdami nuovargio atpažinimo sistemą, nereikėtų ja piktnaudžiauti. Sistema – tai tik papildoma apsauga, o ne leidimas važiuoti pavargusiam. Štai keletas patarimų:

Jei planuojate ilgą kelionę, ypač naktį, išsimiegokite iš anksto. Jokia sistema nepakeis normalaus poilsio. Tyrimai rodo, kad po 17 valandų be miego vairuotojo reakcijos lėtėja taip pat, kaip turėjus 0,5 promilės alkoholio.

Darykite pertraukas kas 2 valandas, net jei nejaučiate nuovargio. Išlipkite iš automobilio, pasitrankykite, pakvėpuokite grynu oru. Dešimt minučių pertrauka gali atgaivinti labiau nei kavos puodelis.

Jei sistema jus įspėja – klausykite jos. Nemanykite, kad žinote geriau. Dažnai nuovargis ateina staiga – dar prieš minutę jautėtės normaliai, o dabar jau merkiasi akys. Sistema gali pastebėti ankstyvus požymius anksčiau nei jūs.

Išmokite, kaip jūsų automobilio sistema veikia. Perskaitykite instrukciją, išbandykite ją saugiomis sąlygomis. Kai kurias sistemas galima kalibruoti pagal savo poreikius – pavyzdžiui, nustatyti jautrumo lygį.

Ateities technologijos ir galimybės

Kur link juda ši technologija? Viena įdomiausių krypčių – biometrinių duomenų naudojimas. Kai kurie gamintojai eksperimentuoja su jutikliais, integruotais į vairą, kurie gali matuoti širdies ritmą ir odos laidumą. Pavargęs žmogus turi kitokį širdies ritmo variabilumą nei pailsėjęs.

Kita kryptis – geresnė integracija su kitomis automobilio sistemomis. Ateityje nuovargio atpažinimo sistema galėtų bendrauti su adaptyviu greičio palaikymu, juostos laikymosi asistentu ir kitomis saugos sistemomis, sukuriant visapusišką saugos tinklą. Jei sistema aptinka nuovargį, ji galėtų automatiškai padidinti kitų saugos sistemų jautrumą.

Dirbtinio intelekto tobulėjimas leis sistemoms tapti dar tikslesnėms ir individualesnėms. Sistema galėtų „išmokti” konkretaus vairuotojo įpročių ir elgesio modelių, tapdama tikrai personalizuota. Ji žinotų, kad jūs paprastai daugiau mirksėjate ryte, bet tai nereiškia nuovargio, arba kad jūs turite įprotį kas kelias minutes pažiūrėti į veidrodėlį – tai jūsų normalus elgesys, o ne dėmesio stokos požymis.

Kai technologija išgelbsti gyvybes

Galiausiai svarbu suprasti, kad nuovargio atpažinimo sistema – tai ne tik dar vienas technologinis prietaisas, kuriuo gamintojai giriasi brošiūrose. Tai reali technologija, kuri kasmet išgelbsti tūkstančius gyvybių. Europos Komisijos tyrimai rodo, kad jei visos naujos mašinos turėtų tokias sistemas, kasmet būtų išvengta apie 10 000 mirtinų avarijų Europoje.

Technologija nuolat tobulėja, tampa tikslesnė ir prieinamesnė. Tai, kas prieš dešimtmetį buvo prieinama tik prabangiausiuose automobiliuose, dabar yra standartinė įranga daugelyje modelių. Ir tai puiku, nes kiekvienas vairuotojas, nepriklausomai nuo jo automobilio kainos, nusipelno papildomos apsaugos.

Tačiau nepamirškime pagrindinio dalyko – jokia technologija nepakeis sveiko proto ir atsakingumo. Jei jaučiatės pavargę – nesėskite prie vairo. Jei kelionėje jaučiate nuovargį – sustokite ir pailsėkite. Sistema yra puikus pagalbininkas, bet ne stebuklingas sprendimas. Geriausia nuovargio atpažinimo sistema vis dar yra jūsų pačių sąmoningumas ir atsakingas požiūris į vairavimą. O technologija tebūnie ta papildoma apsaugos priemonė, kuri gali padėti tą vieną kartą, kai net atsakingiausias vairuotojas gali netyčia pražiopsoti pavojaus signalus.