Инновационная система контроля бодрствования водителя

Серьезной проблемой для водителей является усталость в процессе управления транспортным средством. В особенности для профессиональных водителей, водителей транспортных компаний, компаний, занимающихся перевозками грузов. Из-за усталости и засыпания за рулем происходят тысячи аварий каждый год. Уставшие водители являются источником опасности как для самих себя, так и для других участников дорожного движения.

При совместной работе научной команды «Научно-исследовательской лаборатории «Алгоритмы и системы потоковой обработки данных» и специалистов в области нейрофизиологии компании ООО «Нейроматикс» был реализован инновационный проект «Система контроля и бодрствования SleepAlert 2.0».
Научная команда из 10 человек, под руководством Алексея Бойкова разработала аппаратно-программный комплекс контроля бодрствования водителя Sleep Alert 2.0, назначением которого является контроль бодрствования человека на основе биоэлектрических сигналов, получаемых с поверхности кожи головы пользователя неинвазивным методом. Срок реализации проекта: 2017г.-2018г.
Основные принципы работы данного комплекса:
На основе ЭМГ данных распознается частота и закономерность морганий. На основе алгоритма анализа по этим данным делается вывод о накоплении монотонии, утомления пользователя. В случае, если утомление становится критическим и может привести к потере контроля и засыпанию, система сигнализирует при помощи звукового сигнала служебного модуля кепки и вибрации браслета.
На основе ЭЭГ данных распознаются состояния рассеянности, утомления, накопления монотонии, потери собранности, концентрации на внешних процессах. Когда система распознает такие состояния, как критические и(или) приближающиеся к засыпанию, то происходит оповещение пользователя звуковым сигналом служебного модуля кепки и вибрацией браслета.

Проект состоит из двух основных частей: разработки носимого беспроводного устройства и разработки комплекса алгоритмов для определения функционального состояния водителя по физиологическим показателям, снимаемым в режиме реального времени.
Носимое устройство оборудовано 5 налобными электродами для измерения электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ) и пульсовой волны, а также инерциальным датчиком для измерения параметров движений головы водителя. Предобработка данных с датчиков и определение состояние водителя также осуществляется на устройстве.
Комплекс разрабатываемых алгоритмов включает в себя различные алгоритмы, определяющие состояние водителя на основании полученных с устройства данных. На данном этапе работы разработан алгоритм определения функционального состояния человека на основе параметров морганий, получаемых из сигнала ЭЭГ.
В данный момент производится переработка конструктива устройства с целью получения форм-фактора, позволяющего части устройства, содержащей электроды, быть спрятанной под головной убор. В дальнейшим необходимо в ходе проведения исследовательских испытаний собрать новую базу данных для разработки комплекса алгоритмов на основе расширенного числа показателей (интенсивность ЭЭГ-спектра, ЧСС, параметры движения головы).

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство Sleep Alert 1.0

 

 

 

 

 

 

 

Прототип аппаратно-программный комплекс Sleep Alert 2.0

Аппаратно-программный комплекс Sleep Alert 2.0 обеспечит безопасность на транспорте; контроль состояния оператора опасных производств, на пример: нефтяная и энергетическая промышленность и др.; обеспечит безопасность и контроль с целью повышения эффективности процессов; соберет и систематизирует статистические данные об усталости, рассеянности, невнимательности, засыпании сотрудников в процессе выполнения задач, связанных с опасностью проявления монотонии.
Технические характеристики
• Мобильное приложение, открытый SDK для разработчиков;
• 5 налобных электродов(3- для ЭЭГ, 2 -а для РЭГ), без ушной клипсы;
• Сухие контактные и бесконтактные активные электроды;
• 16-битный АЦП, частота дискретизации ЭЭГ 1 кГц, обработка данных на микроконтроллере STM32;
• Время автономной работы от аккумуляторной батареи должно быть не менее 12 часов;
• Интерфейс Bluetooth 4.0;
• Носимое беспроводное устройство в форм-факторе головного убора.