كيف بنينا نظام مراقبة حالة السائق

الإرهاق عامل مُقلَّل من تقديره يؤدي إلى حوادث السيارات، وهو قاتل خفي في ما يقرب من 30% من الحالات وسبب لإصابات خطيرة في 15% من الحالات.

ساعات طويلة من القيادة، مناظر طبيعية رتيبة، ليلة بلا نوم، العمل بنظام الورديات – أياً كان السبب، يمكن أن يكون إجهاد السائق خطيراً في أي وقت، ليلاً أو نهاراً، حتى على مسافات قصيرة. لا يؤدي الإجهاد دائماً إلى النوم خلف المقود. حتى لحظات قصيرة من فقدان التركيز قد تكون قاتلة.

يُضعف الإرهاق أداء السائق تقريباً بقدر مستويات التسمم بالكحول المحظورة قانونياً. فهو يؤدي إلى تدهور اليقظة والانتباه، ويمتد زمن رد الفعل بشكل كبير، وتنخفض القدرة على تقدير الموقف على الطريق.

لحسن الحظ، لا ينام أحد خلف عجلة القيادة فجأة. هناك عدة علامات تحذيرية ملحوظة، مثل الرمش أكثر من المعتاد، والتثاؤب، والانحراف على خطوط المسار أو فوقها، وفقدان التركيز في العينين أو انخفاض الرأس. يمكن رصد مستوى الإرهاق المتزايد، مما يؤدي إلى تشغيل الإنذار وإنقاذ العديد من الأرواح البشرية لو تم اكتشاف هذه الأعراض في الوقت المناسب. لكن كل الأعراض البشرية تختلف قليلاً، لذا سيكون من المثالي إذا تمكنا من تعلمها والتكيف مع كل سائق على حدة أثناء القيادة.

وهكذا وُلدت فكرة نظام مراقبة حالة السائق. وقد عمل فريق Innovation Lab لدينا على هذا الحل خلال الأشهر الأخيرة، ونود اليوم أن نخبركم المزيد عن كيفية تطويره.

كيف يعمل نظام مراقبة حالة السائق؟

يستخدم الحل الذي صممه فريقنا مجموعة من الكاميرات التي تراقب حاليًا عيون/قزحيات ووجه السائقين، لكنها ستقيس أيضًا في المستقبل الحالة البشرية مثل النبض وأكسدة الدم ودرجة الحرارة دون أجهزة استشعار على الجسم. اليوم، يحلل الذكاء الاصطناعي وخوارزميات الحلول الخاصة لدمج المستشعرات مستوى نعاس السائق بناءً على التصنيف الزمني – مغلق، مغلق جزئيًا، مفتوح جزئيًا، مفتوح.

استُخدم حل Mediapipe للتعرف على العينين والوجه. ثم تحسب خوارزميات Spyrosoft مستوى الانفتاح بناءً على محيط العين النسبي ومساحة القزحية، بحيث نكون مستقلين عن مسافة الكاميرا. تعدّل الخوارزميات القيم لتتناسب مع كل سائق على حدة، ويُتعرف عليهم بعد بضع ثوانٍ. لكل عين، يأخذ النظام النقطة الوسطى للمحيط العلوي والنقطة الوسطى للمحيط السفلي ويحسب المسافة بينهما. كما يتضمن قطر القزحية لحساب الحد الأقصى لمستوى انفتاح العين.

عندما يكتشف النظام أن العينين مغمضتان لمدة لا تقل عن 3 ثوانٍ أو عندما لا يتم اكتشاف أي عينين على الإطلاق (على سبيل المثال، عندما لا ينظر السائق إلى الطريق)، يتم تشغيل التنبيه المناسب عبر مكبرات الصوت. في المستقبل، قد تكون هناك أيضًا إمكانية لإيقاف السيارة أو طلب المساعدة.

ما الذي يحدث مع البيانات؟

يتم تخزين البيانات في الذاكرة غير المتطايرة للجهاز. في حالة وقوع حادث، يمكن استرجاع البيانات المتعلقة بوقت القيادة وهوية السائق والتحذيرات والإنذارات من ما يُسمى بالصندوق الأسود. يمكن التعرف على السائق من خلال التعرف على الوجه وبطاقة الهوية المخصصة لكل سائق. الاستخدام المحتمل لمقياس التأكسج النبضي

للحصول على معلومات إضافية حول حالة السائق، يمكن استخدام مقياس التأكسج النبضي لقياس تشبّع الأكسجين في الدم ومعدل النبض. ولضمان قياس صحيح، من الضروري وضع عدة مقاييس للتأكسجج النبضي على عجلة القيادة وربما على ذراع ناقل الحركة، بحيث تكون قريبة جدًا من بعضها البعض.

آفاق مستقبلية

بما أننا شريك لـ NVIDIA في برنامج الإدراك، فإننا ننقل التطبيق ليعمل على منصة NVIDIA Drive IX المخصصة للاستخدام في قطاع السيارات.

في المستقبل، نخطط لدمج مكتبات NVIDIA للحصول على وظائف إضافية ودقة أفضل لخوارزمياتنا. يمكن أيضًا دمج نظام مراقبة حالة السائق مع أجهزة استشعار أخرى أو نظام الترفيه المعلوماتي، أو توسيع وظائفه بخوارزميات إضافية.

ما هي مزايا هذا الحل؟

يمكن أن يثبت نظام مراقبة حالة السائق نجاحه في تقليل عدد حوادث السيارات المرتبطة بإجهاد السائق. علاوة على ذلك، فبإضافة مقياس تأكسج النبض لا يمكن قياس مستوى الإرهاق فحسب، بل أيضًا الحالة الصحية العامة للسائق، مثل علامات النوبة القلبية. وبفضل الاتصال اللاسلكي، يمكن إخطار الطاقم الطبي فورًا بالحالة الصحية السيئة للسائق.

يمكن دمج الحل مع أي نوع وطراز من السيارات، وهو أمر مهم بشكل خاص في ضوء لائحة الاتحاد الأوروبي الجديدة التي تُلزم مصنّعي السيارات بتركيب أنظمة سلامة متقدمة في جميع السيارات الجديدة في سوق الاتحاد الأوروبي. تم إقرار اللائحة في نوفمبر 2019 وسيتم تنفيذها تدريجيًا على مدار أربع سنوات، بدءًا من عام 2022. كما تدرس الحكومة الأمريكية جعل نظام مراقبة السائق ضرورة للسيارات الجديدة.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الحل يضمن مستوى عاليًا من خصوصية السائق من خلال تقييد الوصول إلى البيانات المجمّعة، وذلك حسب الأسواق المستهدفة، على سبيل المثال السيارات الخاصة مقابل شاحنات النقل.

الأسئلة الشائعة