خواب آلودگي راننده، كابوسي است كه همواره بر روح و جان مسافران سايه انداخته است. متأسفانه اين كابوس در جاده‌هاي كشورمان در اكثر موارد به واقعيت پيوسته و همواره شاهد از بين رفتن هموطنان عزيز در سطح جاده‌هاي كشور هستيم. ايران از لحاظ تلفات جاده‌اي رتبه نخست جهان را دارد و سالانه حدود 30 هزار نفر از عزيزانمان در اين حوادث، جان خود را از دست مي‌دهند. گفتني است كه اين موضوع محدود به كشور ما نبوده و در سراسر جهان معضل تصادفات جاده‌اي وجود دارد. برطبق آخرين تحقيقات انجام شده توسط مركز تحقيقات خواب Loughborough انگليس، خستگي راننده يكي از عوامل اصلي تصادفات جاده‌اي منجر به مرگ و يا آسيب‌هاي جدي در انگليس است.
در اين زمينه، شركت‌هاي بزرگي همانند فورد و ولوو، دست به كار طراحي سيستم‌هايي براي تشخيص خواب آلودگي راننده شده‌اند.
ادامه مطلب

تئوري آزمون
اصولاً سيستم‌هاي شناسايي خواب آلودگي با شبيه‌سازي رانندگي، از قابليت شناسايي خواب آلودگي راننده و هشدار دادن به راننده خواب آلود برخوردارند. شبيه‌ساز مورد بحث، از يك دوربين ديجيتال با يك پردازشگر سيگنال (DSP) تشكيل شده است. اين سيستم، درصد نزديك شدن پلك‌ها به يكديگر را اندازه گرفته و با مقايسه آن با زمان استاندارد، در صورت وجود اختلاف براي اين عامل، از طريق بازخوردي كه در سيستم تعريف شده است، سيستم هشدار دهنده را فعال مي‌كند. سيستم هشدار ممكن است به صورت يكي از روش‌هاي صوتي، لرزش صندلي و يا غربيلك فرمان عمل كند.
البته سيستم‌هاي ديگري نيز براي تشخيص خواب آلودگي رانندگان طراحي شده‌اند كه عبارتند از: حسگرهاي تعيين محل سر راننده، سيستم شناسايي خيرگي چشم راننده، اندازه‌گيري سيگنال‌هاي مغزي (EEG)، اندازه‌گيري امپدانس سطح پوست و در نهايت تصويربرداري از سطح جاده
روش آزمون
Copilot سيستمي مبتني‌بر ويدئوست كه براي ثبت تعداد دفعات افت‌هاي آهسته پلك به كار مي‌رود. اين سيستم، از تجهيزات روشنايي براي شناسايي چشمان راننده استفاده مي‌كند و با استفاده از يك دوربين، دو تصوير متوالي از راننده مي‌گيرد.
1. با استفاده از يك منبع روشنايي مادون قرمز 850 نانومتري تهيه مي‌شود كه پرتويي متمايز از مردمك چشم راننده (اثر چشم قرمز) ايجاد مي‌كند.
2. از يك منبع روشنايي مادون قرمز 950 نانومتري برداشته مي‌شود كه تصويري با مردمك تيره را ايجاد مي‌كند. اين دو تصوير، به استثناي روشني مردمك، با يكديگر يكسان هستند.
3. با محاسبه اختلاف اين دو تصوير، چشمان روشن را ارتقامي‌دهد. با اعمال حد بر روشنايي (پيكسل) تصوير، چشمان راننده در اين تصوير شناسايي مي‌شود.
اصولاً، تصوير چشم روشن و چشم تيره يكسان هستند به استثناي مردمك‌هاي درخشان در تصوير چشم روشن. تصوير متفاوت تمامي مشخصه‌هاي تصويري به استثناي مردمك‌هاي روشن را حذف كرده است.
Copilot براي نصب روي داشبورد و سمت راست فرمان‏، طراحي شده است. اين سيستم مجهز به پايه‌اي چرخان با دو درجه آزادي است تا تنظيم سيستم توسط راننده را امكان‌پذير سازد. نماي جلويي دستگاه، مشابه تركيب آينه عقب ساخته شده است. به راننده آموخته مي‌شود كه جهت دستگاه خود را همانند آينه عقب تنظيم كند. زماني كه راننده تصوير خود را در صفحه دستگاه مي‌بيند، دستگاه تنظيم است. ميدان ديد، به حدي باز است كه حركات مهم سر را در برمي‌گيرد. در فاصله 30 سانتي‌متري دوربين، يك تصوير چهار گوش به اندازه 30 سانتي‌متر به دست مي‌آيد. اين اندازه اجازه مي‌دهد تصوير 42 سانتي‌متري نماي سر را در حالي منتقل كند كه حداقل يك چشم در ميدان ديد باقي مي‌ماند.
خواب و تصادفات
از آنجا كه كسب اطلاعات در زمينه حالات فيزيولژيكي راننده خواب آلود، الزام اوليه اين آزمايش بود، اين واقعيت كه درصد بالايي از افراد يك يا چند رويداد خواب بيشتر نشان مي‌دادند، براي ما به منزله تأييد مثبت طراحي آزمايش بود.
الگوي انتخاب
براي انجام آزمايش، جمعي متشكل از 60 مرد سالم در سنين بين 22 تا 28 سال، از ميان 220 متقاضي انتخاب شدند. به اين افراد، توصيه مي‌شد كه هر گونه غيرواقعي بودن شبيه‌سازي را ناديده گرفته و برطبق مقررات ترافيكي جاده (محدوديت‌هاي سرعت و امثالهم) رانندگي كنند. به افراد تحت آزمايش چيزي در خصوص طول يا مسافت آزمايش در دست انجام گفته نشد. اهداف و مقاصد آزمايش نظير خواب آلودگي، تشخيص و امثالهم به افراد گفته نشد و سئوالات مربوط به اين موضوعات به‌طور مؤدبانه بي‌پاسخ مي‌ماندند. افراد مي‌بايستي مسيرهاي زير را در شبيه‌ساز مي‌پيمودند تا بتوان در ادامه تحقيقات از نتايج حاصله سود برد.
- خط مبنا: مسيري 4 كيلومتري، بدون هيچ‌گونه مه، پيچ و خم و ترافيك
- استرس: 120 كيلومتر مسير مه آلود (با 50 متر وضوح ميدان ديد) و پيچ‌هاي ناگهاني و ترافيك كم
- كنترل و تست: مسيري 10 كيلومتري با پيچ و خم‌هاي زياد و سراشيبي در محيط واقعي خيابان (با ترافيك و عابرين) و كمي مه آلود
رويدادهاي خواب
رويدادهاي خواب، موقعيت‌هايي هستند كه در آنها، راننده چشمانش را به مدتي بيش از يك ثانيه، بسته نگه مي‌دارد. در سرعت 50 كيلومتر در ساعت، خودرو مسافتي حدود 15 متر را در مدت يك ثانيه طي مي‌كند. صدها رويداد از اين دست، بين 69 درصد از افراد ثبت شد كه طولاني‌ترين رويداد، طي مسافتي حدود 120 متر، به مدت 8 ثانيه بود. تعداد افزايش رويدادهاي خواب، بر حسب طول زمان رانندگي در منطقه مه آلود و استرس بدون محرك، به حداكثر 60 تا 110 كيلومتر مي‌رسد. نيل به اين حد، از چند طريق قابل توجيه است:
1. 9 نفر خوابشان برد و تصادفات شديدي را موجب شدند. به اين افراد اجازه داده نمي‌شد آزمايش را كامل كنند، لذا هيچ سهمي در كل آمارهاي به دست آمده نداشتند.
2. برخي رانندگان، خوابشان مي‌برد و به مرحله ايجاد تصادف، بسيار نزديك شدند، اما موفق شدند خودروي خود را كنترل كرده و آزمايش را با هوشياري خاصي ادامه دهند.
3. منطقه شلوغ آزمايشي، در 130 كيلومتري، توجه راننده را جلب كرده و هوشياري او را تقويت مي‌كند.
تصادفات ناشي از خواب
حدود 45 درصد از سوانح شديد، نتيجه بلاواسطه و منحصر بفرد خواب افتادگي راننده است. هر راننده‌اي كه چندين ثانيه را با چشمان بسته رانندگي كرد، يا با انبوهي از خودروهاي در حال حركت تصادف كرد و يا با عابر در حال گذر از خيابان برخورد كرد. همين رويداد رانندگي در منطقه كنترل شده، در هيچ يك از آزمايش‌ها مشكلي ايجاد نكرد. از اين‌رو مي‌توان نتيجه گرفت كه تصادف ناشي از خواب آلودگي و استرس، در منطقه استرس‌زا رخ مي‌دهد.
تحليل نتايج
براي تشخيص اتوماتيك افت پلك، يك بسته نرم‌افزاري اختصاصي موسوم به ALISA (تصوير يادگيري انطباقي و تحليل سيگنال) براي تصاوير IR دوربين به كار رفت. چهارم تصوير متوالي از چهره راننده در كنار تصاوير عادي‌سازي شده توسط ALISA به كار برده شد. اندازه نقاط سياه همزمان با تغيير اندازه نقاط تحت كنترل چشم، تغيير مي‌كند. زماني كه پلك كاملاً بسته مي‌شود، نقطه سياه نيز ناپديد مي‌شود. تعيين حد طول زمان4، پلك زدن عادي را از شروع خواب، متمايز مي‌كند.
خواب آلودگي غالباً، به مرور زمان افزايش مي‌يابد. اين امر در شكل 2 كه طرح درصد افت پلك براي راننده جاده را نشان مي‌دهد، قابل مشاهده است.
اين نرم‌افزار، به ما قدرت تحليل نتايج به دست آمده از آزمايش شبيه‌ساز Copilot را مي‌دهد.
نتيجه‌گيري
در انگليس افزون‌بر 25 درصد از تصادفات و به‌طور خاص حدود 60 درصد تصادفات جاده‌اي، ناشي از خستگي راننده در حين رانندگي است. در ايران، شرايط متفاوت از انگليس بوده، اما درصدي از تصادفات جاده‌اي، ناشي از خواب آلودگي و خستگي رانندگان بوده است.
در اين زمينه، انجام اقدامي بسيار ضروري به نظر مي‌آيد. از طرفي با توجه به تحقيقات انجام شده، سيستم فوق از قابليت مناسبي در شناسايي و اعلام اخطار به راننده خواب آلوده برخوردار است.
سيستم‌هاي مشابه اين سيستم، در خودروهاي روز دنيا به صورت تجاري نيز درآمده است. مثلاً، خودروي فورد و سيتروئن C4. پيش‌بيني مي‌شود كه استفاده از اين سيستم طي 10 سال آتي، رشد بسيار چشمگيري داشته باشد. همچنين، با تركيب اين تكنولوژي با سيستم GPS مي‌توان نتايج بسيار مطلوب‌تري را در خصوص ايمني سرنشينان وسايل نقليه پيش‌بيني كرد