Un sistema reconoce los síntomas de fatiga al volante y alerta al conductor de tomar un descanso

El cansancio y el hecho de quedarse dormido un segundo al volante son, a veces, las causas de accidentes de tráfico muy graves, especialmente en vehículos industriales, cuyos conductores pasan diariamente varias horas en la carretera. Bosch ha desarrollado una función que detecta el aumento de la fatiga del conductor y que le recomienda realizar un descanso. ¿Cómo? Más detalles a continuación:

Cansancio al volante

La información del ángulo de giro necesario proviene de un sensor especial o de la dirección servo-eléctrica. “En muchos vehículos nuevos, este sensor ya se encuentra de serie como parte integrante del ESP”, comenta Werner Struth, responsable de la dirección del área de negocio Chassis Systems Control de Bosch. “Por eso, la función de detección de la somnolencia se puede integrar en el sistema, de forma económica, ayudando así a seguir mejorando la seguridad vial.”

La detección del sueño de Bosch es un módulo de software y se fabricará ya este año por primera vez en serie. Se puede utilizar en turismos y en vehículos industriales ligeros integrándose en distintos módulos de control del vehículo.

El Instituto Americano de Seguridad Vial NHTSA estimó que en 2006 el 20 por ciento de los accidentes de tráfico se produjeron por cansancio al volante. El Instituto Federal Alemán para el tráfico vial BASt asegura que esa situación es aún más aplicable a los vehículos industriales. Según un estudio realizado por ellos, el cansancio es la segunda causa más frecuente en los accidentes graves de camiones en las autopistas alemanas.

La necesidad de dormir se muestra casi siempre con pequeñas muestras de falta de atención, que conducen a unos determinados patrones de conducción típicos. El algoritmo de este sistema analiza los patrones de conducción, para registrar los llamados “puntos muertos”. Como “punto muerto” se denomina una fase en la que el conductor no conduce durante un breve periodo, para luego corregir repentinamente con el volante, es decir, una señal de falta de concentración.

El sistema combina la frecuencia de estas reacciones con otros datos acerca de la velocidad del vehículo, la hora y el comportamiento del intermitente, con lo que calcula el grado de cansancio. Si ese grado supera un valor determinado, entonces se produce un aviso al conductor, por ejemplo, mediante el símbolo de una taza de café intermitente en el salpicadero que le recomienda así que se tome un descanso.

La tecnología ya se encarga hasta de que no te duermas al volante

Un grupo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha desarrollado la última versión de un sistema de asistencia a la conducción que controla el grado de atención del conductor y ayuda a evitar posibles accidentes causados por el sueño o las distracciones al volante. Si el conductor desvía la atención de la carretera, una señal acústica avisará al conductor de que no está prestando la atención necesaria a la carretera.

El objetivo de este sistema es supervisar y vigilar el grado de atención del piloto del vehículo para detectar posibles distracciones o signos relacionados con la somnolencia. “La información llega al sistema a través de una cámara de video, situada en el parabrisas del coche, y se mide la velocidad del parpadeo de los ojos, su grado de apertura o la dirección de la mirada para detectar potenciales situaciones peligrosas”, explica el profesor José María Armingol, que coordina esta investigación junto con Arturo de la Escalera, del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UC3M. “Si el sistema nota que se está durmiendo o que se distrae y mira hacia otro lado que no sea la carretera, avisa al conductor de forma acústica para avisarle de una situación de riesgo”, añade el profesor Armingol.

Este Sistema de Asistencia Avanzada al Conductor (ADAS, por sus siglas en inglés) puede aplicarse prácticamente a cualquier tipo de conductor. “Lo lógico sería empezar a aplicarlo con conductores que pasan muchas horas al volante, como camioneros o autobuseros para luego depurar el sistema y emplearlo en todo tipo de usuarios”, señala Arturo de la Escalera. Entre las posibles mejoras del sistema figura el que se registren y evalúen otro tipo de gestos, como el balanceo de la cabeza o el número de bostezos, indica otro de los autores de la investigación, el profesor Marco Javier Flores. Los resultados del estudio se han publicado recientemente en la versión digital del Journal of Intelligent and Robotics System.

Un coche cada vez más “inteligente”

Esta nueva especie de copiloto electrónico se integra en el IVVI (Vehículo Inteligente basado en Información Visual, siglas en inglés), un coche real que se ha convertido en una plataforma de investigación y experimentación para profesores y alumnos de la Universidad. El objetivo de los investigadores del Laboratorio de Sistemas Inteligentes de la UC3M que desarrollan este “coche inteligente” es poder captar e interpretar toda la información que hay en la carretera y que utilizamos cuando conducimos.

“Por ejemplo – ilustra el profesor Armingol – hemos desarrollado un sistema que detecta y clasifica las líneas de la carretera para valorar cuál es la trayectoria del vehículo y evitar que nos salgamos de la calzada”. Las cámaras que incorpora el coche envían la información a unos ordenadores a bordo que analizan las imágenes y que también permiten detectar la presencia posibles personas u obstáculos en la vía. El aparato no sólo detecta a los peatones, sino que analiza su actividad y movimiento para determinar aquellos con lo que pueda existir un conflicto. El reto: evitar atropellos.

Otro módulo del IVVI integra un sistema de reconocimiento de señales de tráfico que también podría ayudar a mejorar el estado de las carreteras. Este invento detecta las señales de peligro y prohibición de forma automática por su forma y color mediante unos algoritmos de búsqueda. Existe un amplio rango de aplicaciones una vez diseñado este sistema, como la inspección del estado de las señales de tráfico de forma automática, atendiendo al color, forma, posición y tamaño de la señal, apuntan los investigadores. El objetivo es mejorar su fiabilidad al máximo, para que esa información pueda ayudar al conductor a estar prevenido ante posibles peligros que puedan aparecer. Todo un espía tecnológico con un propósito en el foco de sus cámaras: salvar vidas al volante.

Los conductores españoles nos dormimos más al volante que los europeos

Según el “Estudio Europeo de Fatiga y Conducción 2011”, realizado en 10 países, el 75 % de los conductores españoles ha sufrido episodios de sueño mientras conducía, muy por encima del resto de los encuestados europeos, que sólo lo han sentido un 47 %. Además, los españoles sufren menos pérdidas de concentración que los europeos (un 60 % frente al 75 %) y siguen mejores hábitos de prevención como parar con más frecuencia y durante más tiempo, y aprovechar para beber un refresco para despejarse.

El 75 % de los conductores europeos ha sufrido pérdidas de concentración al volante. Es el síntoma de fatiga que más se percibe, por delante de la necesidad de moverse (51 %), la somnolencia (47 %), el picor de ojos y visión borrosa (41 %). En cuanto a la prevención, el 54 % no sigue pautas adecuadas y casi un 15 % reconoce que en largos desplazamientos para por encima de las 4 horas o no para, con el riesgo que supone. Por su parte, los españoles han sufrido más episodios de sueño -un 75 % – pero perciben menos pérdidas de atención y síntomas de deshidratación. En cambio, están más informados en cuanto al riesgo que supone la fatiga. Éstas son algunas conclusiones del “Estudio Europeo de Fatiga y Conducción” elaborado por el RACE y ANFABRA- en el marco de la Campaña “Un refresco, tu mejor combustible”.

Este estudio ha tratado de determinar la percepción del riesgo de sufrir fatiga y los hábitos de los conductores. Para ello, en colaboración con autoclubes europeos, se ha desarrollado un estudio en 10 países: Bélgica, Dinamarca, Francia, Alemania, Italia, Noruega, Portugal, Suecia, Suiza, Reino Unido, además de España. El perfil de la muestra es de conductores que utilizan el vehículo para uso privado (88 % de los casos) con más de 15 años de experiencia al volante.

La fatiga, un riesgo en España y Europa

La fatiga es la cuarta causa de mortalidad en las carreteras españolas. Según datos de la DGT, en 2010 los accidentes mortales y los fallecidos en carretera por fatiga y/o somnolencia aumentaron un 7,2 %. Sin embargo, según distintos estudios elaborados por el Real Automóvil Club de España (RACE) y la Asociación de Refrescos (ANFABRA), la fatiga es un factor de riesgo que se puede combatir. Parar cada 200 kilómetros o 2 horas de conducción, realizar estiramientos y beber un refresco- que mantiene la capacidad de atención, de forma que el tiempo de respuesta ante un obstáculo es un 26 % más rápidoayudan a prevenir su aparición.

El estudio internacional muestra que en los países analizados existe el mismo problema que en España respecto a la siniestralidad asociada a la fatiga y la somnolencia. Resulta necesaria, por tanto, la puesta en marcha de campañas internacionales para alertar al conductor sobre los riesgos. En las conclusiones se demuestra el efecto beneficioso que pueden tener las campañas de prevención y concienciación en seguridad vial como se desprende del hecho que el conductor español en general, está más concienciado y sigue hábitos más preventivos.

La falta de descanso, la deshidratación, el calor, el consumo de alcohol, el estrés, etc. son algunas de las causas de la fatiga
Esto provoca, entre otras cosas, una disminución de la atención al volante y aumenta en un 86 % del ENCUESTA INTERNACIONAL VS DATOS EN ESPAÑA Internacional España ¿Ha sentido alguna vez estos síntomas al volante? SÍ Sí Pérdida de concentración 75 % 60 % Picor de ojos, visión borrosa, parpadeo constante 41 % 49 % Calambres musculares o dolor de espalda 26 % 39 % Zumbidos de oídos 6 % 11 % Somnolencia 47 % 75 % Necesidad de moverse en el asiento 51 % 81 % Sensación de brazos o pies dormidos 16 % 15 % Deshidratación 19 % 6 % NOTA DE PRENSA – RACE tiempo de reacción ante un obstáculo, lo que incrementa el riesgo de sufrir un accidente. Además, cuando se conduce de forma prolongada se deja ver el 40 % de las señales.

El verano es la época en que se registra un mayor número de desplazamientos por carretera y se recorren más kilómetros, por lo que también aumenta el número de accidentes provocados por fatiga y somnolencia. Iniciar un largo viaje después de salir de trabajar como hacen el 40 % de los encuestados europeos, parar sólo par ir al baño o echar carburante (32 %), manipular el GPS (57 %) son factores que incrementan el riesgo de fatigarse. Por eso, no es extraño que un 44 % afirmen que han tenido que parar a descansar o dormir por encontrarse en una situación de cansancio extremo.

La hidratación, olvidada

El beber lo suficiente durante los desplazamientos, especialmente en verano y al hacer largos recorridos, es otro factor para evitar el cansancio. Sin embargo, la hidratación es la gran olvidada a la hora de conducir y prevenir la fatiga. Llama la atención el que los españoles perciban menos la deshidratación que los europeos, puesto que sólo un 6 % ha sentido este síntoma frente al 19 % en otros países. El no beber lo necesario, especialmente en verano que se pierden más líquidos, puede provocar, entre otras cosas, malestar general, dolor de cabeza, mareos, cansancio, pérdidas de atención, etc.

Con respecto a las pautas de prevención, los españoles siguen mejores hábitos que los europeos. Según distintos estudios, parar cada dos horas, hacer estiramientos y beber un refresco previenen la aparición de la fatiga. Sin embargo, los datos internacionales muestran que un 50 % para por encima de lo recomendado e incluso un peligroso 13 % no para en los largos desplazamientos o para a partir de las cuatro horas. En España el porcentaje de los que no cumplen los tiempos de descanso, aún siendo todavía alto, baja hasta el 43 %. Hay que recordar que entre la segunda y tercera hora de conclusión vamos perdiendo la capacidad de reconocer el entorno y tomar decisiones correctas, aumentamos los errores de percepción de distancias y velocidades, y aumentamos el tiempo de reacción, lo que equivale a aumentar hasta en un 12 % el riesgo de sufrir un accidente por estas causas.

Los españoles paran con más frecuencia y durante más tiempo, y casi el 70 % aprovecha para beber un refresco para despejarse.

¿Se puede detectar el nivel de somnolencia de un conductor cuando está al volante?

Investigadores del Instituto de Biomecánica (IBV) han medido la fatiga durante la conducción con el objetivo de mejorar la seguridad vial y evitar los accidentes de tráfico que proliferan coincidiendo, por ejemplo, con la operación salida de vacaciones. Durante las pruebas realizadas a los conductores en un simulador de conducción del Laboratorio de Automoción del IBV, se ha comprobado si era posible detectar el nivel de somnolencia a través de ciertas variables del vehículo (control lateral y de la velocidad), así como con señales fisiológicas (movimientos oculares, la respiración y el ritmo cardiaco) que podrían dar lugar a nuevas tecnologías no invasivas para medir la fatiga, señalan los investigadores.

La somnolencia durante la conducción es uno de los principales problemas de seguridad vial. De hecho, es la principal causa de más del 20 % de los accidentes graves con víctimas mortales en carretera. Por ello, los principales fabricantes de componentes de automoción tienen entre sus prioridades el desarrollo de sistemas de detección de somnolencia y de algoritmos que permitan predecirla antes de que el riesgo de accidente sea inminente, añaden.

La medición de señales fisiológicas del conductor es especialmente útil para obtener información detallada sobre la respuesta del cuerpo durante el ciclo del sueño. “Esta información va más allá de los sistemas habituales, que simplemente detectan si la conducción se encuentra alterada por el sueño (por ejemplo, desviaciones del carril, maniobras bruscas del volante o cambios irregulares de velocidad), y son indicadores potencialmente muy útiles para anticiparse a la situación de riesgo inminente”, explica el director de Automoción y Medios de Transporte del IBV, José Solaz.

La somnolencia causa más del 20 % de los accidentes de tráfico con víctimas mortales
Según Solaz, las pruebas realizadas han permitido estudiar cómo reaccionan los conductores en condiciones de somnolencia cuando se les induce la fatiga pero intentan mantenerse despiertos. Los periodos alternos y relativamente cortos de fatiga y sueño incipiente observados son una buena aproximación a los típicos episodios de “microsueño” que se dan al volante y que causan gran parte de los accidentes por fatiga en carretera.

La señal de control, formada por una combinación de la actividad cerebral, visual y el comportamiento observado al volante, se ha comparado con las variables de conducción consideradas por muchos dispositivos de detección de somnolencia en desarrollo, así como con variables fisiológicas que podrían ser más fáciles de medir, indica.

Los detectores basados solo en señales de la conducción permiten reconocer correctamente los momentos en los que el conductor está alerta y también los episodios de somnolencia con un riesgo considerable de accidente. “Estos sistemas pueden ser adecuados para sistemas que ‘despierten’ al conductor llegada esa situación, pero necesitan complementarse con otras señales para detectar eficazmente los periodos de fatiga incipiente y anticiparse al riesgo de accidente”, dicen en el IBV.

Porcentaje de cierre de ojos
Una de las opciones consideradas actualmente en muchos detectores de somnolencia es la medida del PERCLOS (porcentaje de cierre de ojos), utilizada en la señal de control con una precisión superior al 95 %. Además, durante la investigación del Instituto de Biomecánica se ha comprobado que el ritmo cardiaco y la respiración se encuentran relacionados con los cambios en el estado del conductor y que existen buenas expectativas para medir estas variables fisiológicas con medios no invasivos para el conductor.

Estos resultados proporcionan una base prometedora para el desarrollo de detectores de somnolencia avanzados, desarrollados a través de la combinación de señales. “Naturalmente, hay otros retos importantes que abordar, como la fabricación de estos sensores, su integración en la estructura del vehículo y su validación fuera del laboratorio, objetivos todos ellos en los que las empresas y los centros tecnológicos como el nuestro seguimos trabajando en la actualidad”, concluye José Solaz.

Beber un refresco te despeja y mejora un 86 % el tiempo de reacción al volante

Cada año, el 15 de agosto es una de las fecha fechas de del año con mayor intensidad de tráfico tráfico, puesto que coinciden en la carretera muchos conductores que inician sus vacaciones, otros que las acaban y todos aquellos que se desplazan a las numerosas fiestas patronales que se celebran en localidades de toda España España. El cansancio, la somnolencia, el consumo de alcohol, los desplazamientos cortos por vías conocidas o entos largas horas de conducción para llegar al destino de vacaciones, suponen factores de riesgo en la conducción conducción.

De hecho, la fatiga es la cuarta causa de muerte en las carreteras españolas: la falta de descanso y la deshidratación provocan una disminución de la atención y un aumento del tiempo de reacción al volante en un 86 %, lo que incrementa el riesgo de accidente. Conducir descansado y beber un refresco -que hidrata, despeja y no contiene alcohol-, se ha demostrado como un método efectivo para reducir el cansancio y la fatiga al volante.

Fatiga por tipo de desplazamiento
La fatiga aparece tanto en los viajes largos como en los cortos. Factores como la conducción prolongada, el momento del día en el que se realiza el viaje (día/noche), las comidas copiosas, la deshidratación, el iniciar el viaje después de la jornada laboral, etc. generan fatiga. Pero no solo los largos recorridos, también los cortos ponen en riesgo la seguridad vial.

Según el Estudio de Fatiga y Conducción 2012 elaborado por el RACE y ANFABRA, 7 de cada 10 conductores realiza desplazamientos frecuentes por localidades cercanas a su lugar de vacaciones. De hecho, según datos de la DGT, es en las carreteras de doble sentido en las que se producen más del 70 % de los accidentes mortales, puesto que los trayectos rutinarios por vías conocidas producen una falsa sensación de confianza y pérdida de atención. Del mismo modo, es en estas carreteras donde los conductores detectan más síntomas de fatiga y somnolencia (50 % de los casos), tanto en largos desplazamientos como en cortos.

Sin embargo, y pese a que consideran que se cansan más en vías convencionales, es en autovías y autopistas donde afirman haberse visto implicados en más situaciones de riesgo por cansancio, alcanzando el 42 % frente al 25 % en las de doble sentido. Todo esto nos indica que no se puede bajar la guardia en ningún trayecto por carretera, con independencia de la distancia y del tipo de vía.

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