Зміст статті:
- Історія появи
- Пристрій і варіанти
- Методика виявлення
- Принцип роботи
- Плюси і мінуси
- Автомобілі
Система виявлення пішоходів - спеціальна допоміжна система безпеки, що дозволяє виявити пішоходів і уникнути з ними зіткнення. Можна сказати це цілий механізм, який включає в себе як програмне забезпечення, так і технічну частину (датчики, камери, радари). Особливість даної системи не тільки в тому, що вона може розпізнати пішохода і повідомити про це водія, але і керувати автомобілем, щоб уникнути зіткнення або мінімізувати його силу. Як правило, виявлення пішоходів ведеться на проїзною частиною чи узбіччям, а так же місцях, які потрапляють в зону пересування автомобіля.
Як з'явилася система виявлення пішоходів
Ще з початку 90-их років, розробкою системи виявлення людей на певній дистанції і території займалися військові інженери. Тоді це було необхідно для безпеки і додаткового захисту, але, як і будь-яка технологія, з часом вона перекочувала в цивільне використання. Вперше дана технологія з'явилася в спеціальних фотоапаратах, які були здатні розпізнавати людські обличчя (фотоапарати японських виробників початку 21-го століття).
Починаючи з 2010-го року, автомобільний виробник Volvo почала встановлювати даний механізм на свої топові версії автомобілів, давши ім'я системі PDS (Pedestrian Detection System) - система виявлення пішоходів. На сьогодні існує кілька подібних систем у різних виробників, але між тим всі вони працюють за одним принципом і з однаковим призначенням.
Як вже говорили, основне призначення системи виявлення пішоходів - розпізнати рухомі об'єкти і повідомити про це водія. Якщо ж розглядати найсучасніші розробки інженерів, точніше останні версії даного механізму, то система так само може уникнути зіткнення, управляти кермом, гальмом або зовсім прорахувати оптимальний маршрут, щоб уникнути ДТП. За даними статистики і різних досліджень, після початку використання даної системи, відсоток смертельного результату зіткнення з пішоходів знизився на 20%, а відсоток нанесення тяжких ушкоджень на 30%, що відразу ж показує корисні фактори даного механізму.
Пристрій і варіанти системи PDR
Пристрій системи виявлення пішоходів досить складний механізм. Як вже говорили, в його перелік входити програмна і апаратна частина, які тісно взаємопов'язані між собою. Залежно від автомобільного виробника, технічна частина системи може відрізнятися, а ось програмне забезпечення відрізняється мінімально. Як правило, в стандартному переліку системи виявлення пішоходів використовується камера, радар і датчики руху, компанія Subaru додала ще одну камеру (сумарно виходить дві камери спереду).
Не виключений варіант, що система виявлення пішоходів може паразитувати за рахунок інших систем безпеки або ж використовувати окремі вузли. Наприклад, камеру кругового огляду, датчики різних систем безпеки. Варто розуміти, що це основні деталі і в залежності від марки та моделі авто, конфігурація і структура може змінюватися.
Як розпізнаються образи пішоходів
Серцем системи виявлення пішоходів є програмне забезпечення, саме воно розпізнає, приймає остаточне рішення і видає повідомлення водієві. Для розпізнавання використовується кілька методів, кожен з яких застосовується при певних умовах. Всього фахівці виділяють 4 основні методи, які підходять під різні ситуації і працюють максимально ефективно, до того ж сукупний результат таких методів дає великий відсоток розпізнання та виявлення пішоходів.
Перший і основний метод - цілісне виявлення. У такому випадку система спрямована на виявлення цілісного об'єкта, що рухається. Розпізнаються цілісні габарити, блок управління аналізує отримані габарити і порівнює зі схожими габаритами, а інфрачервоний датчик вказує на наявність тепла в розпізнається об'єкті, то система робить відповідний висновок про те, що даний об'єкт це людина (принаймні живий об'єкт).
Другий метод виявлення пішоходів - частковий метод. На зображенні, отриманому з камери, розглядається не повний образ, а тільки окремі елементи або їх сукупність. Як правило, це можуть бути контури голови, тулуба, кінцівок або їх сукупність. Для цього методу в базі так само збережені габарити окремих контурів і деталей. Спосіб на порядок точніше попереднього, але вимагає більше часу, щоб зібрати і проаналізувати інформацію.
Третій метод - виявлення пішохода за зразками. Швидше це навіть не окремий метод, а сукупність двох попередніх (цілісного і часткового). Блок управління оснащують спеціальної великою базою даних, в яку вноситься фіксована інформація про форму тіла, окремих деталях тіла, можливі варіанти відхилення від стандарту і інші характеристики пішоходів.
Четвертий метод виявлення пішоходів - за рахунок використання декількох камер. Такий метод найчастіше використовується в автомобілях марки Subaru, в результаті чого кожна камера може стежити за певним пішоходом, а система в свою чергу передбачати траєкторію кожного пішохода. Завдяки такому методу безпеку автомобіля на набагато вище, до того ж, система може проаналізувати набагато більше ситуацій, щоб уникнути зіткнення з пішоходом. Блок управління розбиває загальну картинку на кілька окремих фрагментів, кожен з яких аналізується окремо на можливий ризик зіткнення.
Як працює система виявлення пішоходів
Найефективніша дистанція для виявлення пішохода - 40 метрів, але багато що залежить від погодних умов, рельєфу місцевості і освітлення. Як тільки система виявила пішохода, відразу ж проводиться аналіз напрямки пересування об'єкта і подальше місце розташування в момент максимального зближення автомобіля з пішоходом. Найчастіше така система виводить зображення на дисплей мультимедійної системи, щоб водій максимально міг зрозуміти ситуацію на дорозі і вжити наступні действія.Параллельно з виведенням зображення на дисплей, система виявлення пішоходів аналізує ймовірність зіткнення. Якщо ж ймовірність мізерна або зовсім відсутня, водієві просто показується образ пішохода без будь-яких додаткових сигналів. У разі, коли система встановила, що зіткнення неминуче при поточному стані автомобіля, водію посилається відповідний звуковий сигнал.
Сучасні системи виявлення пішохода, особливо компанії Volvo, отримали доопрацювання в напрямку інтелекту. Якщо зіткнення неминуче після виявлення пішохода і водій не здійснює ніяких дій, то система бере керування на себе і максимально намагається уникнути зіткнення. Як правило, це управління рульовим колесом, гальмівною системою і двигуном в цілому.
Так само система враховує і розпізнає рухомі транспортні засоби та інші об'єкти, тим самим приводячи до мінімального варіанта зіткнення, або мінімізує наслідки. У такому випадку система використовує механізм екстреного гальмування і задіє інші системи безпеки, встановлені на автомобіль.
За статистикою різних випробувань, система виявлення пішоходів самостійно може уникнути зіткнення на швидкості до 35 км / год, хоча на момент початку 2019 року свідчать про підвищення планки до 50 км / год. Перевищуючи цей поріг швидкості, система не може самостійно повністю уникнути зіткнення, але може мінімізувати наслідки і тяжкість нанесення удару пішоходу. Таким чином, на сьогодні статистика зіткнення з пішоходом і важкими наслідками на швидкості 65 км / год - 85%, на швидкості 50 км / год показник 45%, а на 30 км / год всього 5%.
Інженери Volvo зменшили ризик травмування пішоходів за рахунок спільного використання інших систем безпеки, наприклад, подушки безпеки пішохода (між вітровим склом і капотом автомобіля), а так само системи захисту пішоходів. Якщо говорити про найсучасніші механізми виявлення пішоходів, то вони базуються на системі нічного бачення, що дозволяє працювати в нічний час і більш точно отримувати результат аналізу. З іншого ж боку аналіз активного відходу від зіткнення в такій системі працює набагато гірше.
Переваги та недоліки системи PDR
Будь-який механізм, яким би він не був досконалим, має свої плюси і мінуси. Система виявлення пішоходів так само має переваги і недоліки. Якщо говорити про плюси, то тут це суттєва допомога водію, щоб уникнути можливих ДТП. Важливим фактором є логіка блоку управління, коли він може застосовувати рішення самостійно і в разі необхідності повністю зупинити автомобіль або зменшити травматизм до мінімуму. Найкраще система виявлення пішоходів показала себе в режимі міського пересування, коли через машини може вибігти дитина або ж на проїжджу частину вийти пішохід.
Що стосується негативних моментів, то, незважаючи на складність системи і гучну назву, вони так само є. Наприклад, метод цілісного виявлення пішоходів може видати помилку, коли в зону розпізнавання потрапляють відразу кілька пішоходів або різних об'єктів (живих і не живих). В результаті система не зможе правильно зробити висновки.
Ще один величезний фактор і він же мінус - погодні умови. Система практично відмовляється працювати в дощову погоду і зовсім не працює в сніжну погоду. Куди гірше буде результат розпізнавання в туман або при поганому освітленні. До того ж, варто розуміти, що останнє рішення все ж залишається за водієм, як і наслідки зіткнення з пішоходом, тому дана система скоріше є допоміжною для водія і тільки в самих екстрених і непередбачуваних ситуаціях може приймати остаточне рішення без права втручання. У разі необхідності систему можна вимкнути, так як в населених містах, і інтенсивному русі пішоходів система просто не дасть рухатися автомобілю.
На які автомобілі встановлена система PDR
Найпершим і основним автомобільним виробником, на автомобілях якого найчастіше можна зустріти систему виявлення пішоходів вважається компанія Volvo. Саме вони перші, хто розробив і почав встановлювати подібний механізм. Сьогодні ж розпізнавання образів доведено до досконалості і дотримуючись усіх правил і швидкість, ймовірність уникнути зіткнення становить більше 90%. Прикладом тому може послужити седан Volvo S90 або кросовер Volvo XC90.
Не відстала від розробок і компанія Subaru, розробивши методику виявлення пішоходів за рахунок використання двох камер спереду автомобіля. Найчастіше такий механізм можна зустріти на моделях Субару Легасі і Аутбек. Так само подібну систему можна знайти на топових моделях автомобілях компанії Mercedes-Benz, Audi, BMW, Rolls-Royce, Land Rover і інших відомих марок. Багато країн прийняли договір про те, що такі преміальні автомобілі, починаючи з базової комплектації, машини повинні бути укомплектовані подібним механізмом.
Зрозуміло справа, що наявність системи виявлення пішоходів на борту автомобіля додає в загальній вартості якусь суму. З іншого ж боку, якщо є можливість встановити систему виявлення пішоходів на автомобіль в момент покупки, не варто на цьому економити, так як в подальшому вона може зіграти не одна позитивну роль в різних ситуаціях.
