Aktuální vydání

celé číslo

02

2021

Systémy pro řízení vodárenských sítí a ČOV

Hladinoměry

celé číslo

Senzory ve volantu sledují životní funkce řidiče

Bezpečnost silničního provozu závisí na mnoha faktorech. Vždy je ovšem rozhodující zdravotní způsobilost řidiče k jízdě. Význam tohoto faktoru dále vzrůstá v současné době, kdy za volant usedají stále starší řidiči, u nichž je riziko náhlého zhoršení zdravotního stavu mnohem větší. Jsou tudíž hledány cesty, jak toto riziko v praxi omezit.

Pracovníkům Technické univerzity v Mni­chově (TUM) se ve spolupráci s odborníky z automobilky BMW podařilo vyvinout senzorovou jednotku, kterou lze vestavět do volantu a která může za jízdy vozidla sledovat zdravotní stav jeho řidiče, aniž by ho nějak omezovala při řízení [1]. Řidič tak může čas strávený jízdou v autě kdykoliv využít pro malý zdravotní test a současně je jeho zdravotní stav trvale sledován. Díky tomu by mohl přístroj v budoucnu přispět k včasnému odhalení nestandardního zdravotního stavu řidiče, nastupující mdloby nebo i infarktu. Inteligentní asistenční systém, který prostřednictvím jednoduchých senzorů vestavěných ve volantu sleduje „vitální“ parametry životních funkcí řidiče, jako např. srdeční frekvenci, elektrický odpor pokožky a sycení krve kyslíkem, vznikl pod vedením profesora T. C. Lütha na katedře mikrotechniky a lékařské přístrojové techniky (MiMed) TUM.

Princip zařízení

V rámci analýz stresového zatížení řidiče při jízdě autem již sice vzniklo mnoho experimentálních systémů umožňujících sledovat za jízdy životní funkce řidiče, ale žádný z nich dosud nebyl zralý k zavedení do sériové výroby automobilů. Odborníci z MiMed TUM teprve vestavbou vhodných senzorů přímo do volantu vyloučili obtížné a složité připojování řidiče k měřicímu systému s použitím kabelů a výrazně usnadnili použití celého zařízení. Hlavní součástí zařízení k měření základních životních parametrů řidiče automobilu během jízdy jsou dva dotykové senzory běžně dostupné na trhu. Zatímco jeden vysílá infračervené světlo do prstů a na základě odraženého světla určuje frekvenci srdečního tepu a nasycení krve kyslíkem, druhý měří elektrický odpor pokožky ruky na volantu. Naměřené údaje jsou bezdrátově předávány do speciálně vyvinutého mikrořadiče, obvykle umístěného za palubní deskou. Mikrořadič zpracovává naměřené údaje, vyhodnocuje je a výsledky měření popř. zobrazuje na displeji informačního systému vozidla (obr. 1). Podle elektrické vodivosti pokožky lze např. zjistit, zda se řidič nenachází ve stavu akutního stresu či zda jeho krevní tlak nepřekročil kritickou hodnotu. Přitom stačí, aby se ruce řidiče dotýkaly senzorů vestavěných ve volantu. Aby bylo možné rozšířit databázi údajů a poskytnout co nejpřesnější informaci o aktuálním zdravotním stavu řidiče, lze do systému bezdrátově začlenit i další externí diagnostické přístroje, např. měřič krevního tlaku apod. Podrobně je celé zařízení popsáno v listopadovém vydání internetové verze odborného časopisu atz [2].

Stav a perspektivy projektu

První ověřovací zkoušky s běžnými řidiči, uskutečněné ve spolupráci s Radou seniorů v Mnichově, byly velmi úspěšné. Senzory vestavěné ve volantu dodávaly požadované údaje nejméně po čtyři pětiny jízdní doby. Více než polovina zúčastněných osob se během jízdy několikrát podrobila zdravotnímu testu.

Cílem projektu je ale mnohem víc, než jenom snímáním základních parametrů zjišťovat odchylky či nedostatečnost životních funkcí řidiče. „Chceme, aby vozidlo samo zjistilo, že se řidiči udělalo nevolno, a potom automaticky učinilo vhodná opatření,“ zdůrazňuje profesor Lüth. „Zjistí-li systém podle vodivosti pokožky, že je řidič ve stresu, může např. automaticky zablokovat přicházející telefonní hovory nebo automaticky omezit hlasitost rádia. Při závažných zdravotních problémech řidiče by systém mohl také např. zapnout blikající výstražná světla nebo zmenšit rychlost jízdy, a to až k automatickému nouzovému zastavení.“ Odbornou montáž potřebných přídavných komponent do zkušebního vozidla zajistili pracovníci kooperačního partnera ve skupině BMW.

Zařízení bylo vyvíjeno v rámci výzkumného projektu s názvem Fit4Age ve skupině Asistenční systémy pro stárnoucí společnost s finanční podporou Bavorské nadace pro výzkum BFS (Bayerische Forschungsstiftung). Zájem o využití výsledků vývoje je značný, protože při stárnutí populace ve společnosti narůstá počet starších lidí a hranice, kdy řidiči přestávají usedat za volant, se posouvá do stále pozdějšího věku. A právě v tomto období hrozí, jak upozorňuje i Německá rada pro bezpečnost dopravy DVR (Deutscher Ver­kehrssicherheitsrat), zvýšené nebezpečí selhání životních funkcí řidiče, často spojené s nedozírnými následky pro řidiče i jeho okolí. Zájem o asistenční systémy, které během jízdy trvale sledují bdělost, pozornost a zdravotní stav řidiče a které podle odborníků na bezpečnost silniční dopravy mohou významně přispět k záchraně mnoha lidských životů, tudíž v poslední době významně roste.

Literatura:

[1] Sicherer Stopp, wenn der Fahrer nicht mehr kann – Gesundheitscheck während der Fahrt. Pressemitteilung der TU München, 3. listopadu 2011.

[2] D’ANGELO, L. T. – LÜTH, T. C.: Integrierte Systeme zur ablenkungsfreien Vitalparameter-Messung in Fahrzeugen. Dostupné na <www.atzonline.de/Artikel/3/13921/Integrierte-Systeme-zur-ablenkungsfreien-Vitalparametermessung-in-Fahrzeugen.html>.

Ing. Karel Kabeš

Obr. 1. Senzory vestavěné ve volantu měří základní parametry životních funkcí řidiče, aniž by ho omezovaly při řízení (foto: Jakob Neuhäuser, TUM)