توضیحات
ایمنی جاده ها با ارائه یک مدل به منظور تشخیص خواب آلودگی افراد در حین رانندگی
فرمت: Word تعداد صفحات: 10
چکیده
خواب آلودگی در طی رانندگی یکی از عوامل اصلی تصادفات جاده ای است. تشخیص خواب آلودگی در موارد زیادی در کاهش تصادفات جاده ای اهمیت دارد. مطالعه مروری حاضر با هدف ارائه مدلی جهت بررسی تغییرات دینامیک چهره صورت در تشخیص خواب آلودگی در طی رانندگی با کمک روش پردازش تصویر صورت گرفت. طراحی سیستمی که حالت خستگی راننده را تشخیص بدهد و در موقع مناسب اعلام خطر نماید، می تواند از بروز بسیاری از تصادفات که بعضاً موجب تلفات جانی و مالی می شود. جلوگیری نماید: حسگر شاخص های فیزیولوژیک، حسگر عملکرد راننده و حسگر عکس العمل خودرو از جمله روش های تشخیص خواب آلودگی می باشند.
در میان این روش ها روشهایی که بر پایه آثار طبیعی فیزیولوژیک انسان (مانند امواج مغزی eeg، تپش قلب ecg و پلک زدن چشم eog) بنا شده اند از اعتبار بالاتری برخوردارند. در مجموع، بهترین راه تشخیص خواب آلودگی و عدم هشیاری، اندازه گیری امواج مغزی و تپش و ضربان قلب است اما این روش به دلیل نیاز به نصب حسگرهای مختلف به بدن راننده آزاردهنده است. از سوی دیگر تشخیص پلک زدن چشم، یک روش دقیق با کمترین فشار و آزار برای راننده می باشد. روشهای بررسی حرکات چشم در دو دسته اصلی طبقه بندی می شوند:
1) مبتنی بر پردازش تصویر 2) مبتنی بر تصویربرداری به همراه اطلاعات دینامیکی خودرو vehicle-based measurements
در این روش ها بایستی به دنبال این بود که با استفاده از اندازه گیری تغییرات دینامیک صورت، متغیرهای اجزای متحرک صورت همچون ابرو، دهان و چشم که بطور همزمان جهت تشخیص خواب آلودگی کاربرد دارند را شناسایی کرد. با ثبت خروجی های گرفته شده در طول رانندگی می توان سیستم های نظارتی جهت تشخیص میزان سطح خواب آلودگی و ثبت در پرونده رانندگی در طول شب طراحی نمود و به پیشگیری از بروز تصادفات ناشی از خواب آلودگی راننده کمک کرد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند مبنایی برای ساخت دستگاه های پیش بینی و پیشگیری کننده از تصادفات در اثر خواب آلودگی جهت هشدار خواب آلودگی به راننده باشد.
Key words: automobile driving ,drowsiness, facial expression, image processing
1- مقدمه
ایمنی و امنیت در جاده ها یکی از نگرانی های جامعه مدرن امروزی است. مطالعات اخیر نشان می دهند که خواب آلودگی رانندگان یکی از عوامل اصلی تصادفات در جاده های سرتاسر دنیا می باشد (1). خستگی و یکنواختی دو عامل مهم و تأثیرگذار در کاهش سطح هوشیاری راننده به شمار می آیند و خطر مرگ یا جراحت در راننده و سایر افراد اجتماع را افزایش می دهد (2). در گزارش منتشر شده توسط اداره کل ایمنی ترافیک بزرگراه های آمریکا (NHTSA) در سال 1994، نیپلینگ و وَنگ مشخص کردند طی سال های (1993- 1989) به طور متوسط سالانه 100,000 تصادف به علت خستگی و خواب آلودگی رانندگان رخ داده که در نتیجه آن 40,000 نفر مجروح و 1,550 نفر کشته شده اند (3). از نقطه نظر اقتصادی سالانه حدود 12.4 بیلیون دلار در آمریکا به علت خواب آلودگی رانندگان به اقتصاد این کشور لطمه وارد می شود (4 و 5). در گزارش مشابه دیگری که توسط همین سازمان در سال 2011 منتشر گردید، تعداد تصادفاتی که به علت خواب آلودگی رانندگان در سال های (2009-2005) به وقوع پیوسته، به طور میانگین 83,000 فقره در سال اعلام شده که در نتیجه آن 37,000 نفر مجروح و 886 نفر جان باخته اند (6).
همچنین در بخش دیگری از این گزارش آمده است، تعداد تصادفاتی که به علت خستگی و خواب آلودگی رخ میدهند در دوره 5 ساله (1993-1989)، 1.4% کل تصادفات در آن سالهاست و در دوره 5 ساله (2009-2005) میلادی نیز این مقدار تغییر چشمگیری نداشته و چیزی در حدود 1.4% کل تصادفات را شامل شده است. این در حالی است که تعداد کل تصادفات به میزان 17 درصد کاهش داشته است.
در 20% تصادفات رانندگی در راه های یکنواخت بریتانیا عامل خستگی راننده، یکی از دلایل اصلی بروز این سوانح بوده است (7). در 18% تصادفات مرگبار در استرالیا خستگی نقش اصلی را دارد(8). براساس یک مطالعه انجام شده توسط مؤسسه ملی تحقیقات ترافیک و حمل و نقل سوئد در سال 2008 میلادی، مشخص شد حدود 20% تصادفات جادهای در این کشور به علت خواب آلودگی بوده است.
براساس آمارهای منتشر شده از سوی اداره اتوبانهای آلمان یک پنجم تصادفات اتفاق افتاده در این کشور به علت خوابیدن راننده ها پشت فرمان بوده است. این در حالی است که سازمان ایمنی جاده های آلمان، تعداد تصادفات مرتبط با خواب آلودگی یا بی توجهی رانندگان را یک چهارم کل تصادفات اعلام می کند. خسارات وارده از این دسته تصادفات بر اقتصاد آلمان سالانه در حدود 5 بیلیون یورو (6.4 بیلیون دلار) تخمین زده می شود.
در گزارش سال 2008 سازمان بهداشت جهانی (W.H.O)، سوانح جاده ای دهمین عامل اصلی مرگ و میر انسانها در سرتاسر جهان بوده است. این رتبه در بین کشورهای با درآمد متوسط به عدد هفت میرسد و پیش بینی می شود با گذشت زمان، این میزان به گونه ای افزایش یابد که رتبه نخست علل آسیب رسان به سلامت انسانها را به خود اختصاص دهد.
ترجمان دانش:
با توجه به نتایج ارائه شده مدل پیشنهادی در شکل ذیل در نتیجه کار بر روی دستگاه شبیه ساز رانندگی پیشنهاد می گردد. که مبنای این مدل بر این است که در مطالعات آینده بایستی ارائه ی روشی جدید مبتنی بر هیستوگرام حالات صورت (ابروان، چشم و دهان) مورد توجه قرار گیرد که قادر باشد، وضعیت چشم ها و پلک زدن چشم، دهان و ابروان را تعیین کند و حالات چهره را در دنبال های از تصاویر ردیابی کند. روش پیشنهادی در مقایسه با روش های موجود به سبب در نظر گرفتن چندین فاکتور از متغیرهای صورت، تکمیل تر باشد.
لازم به ذکر است که تاکنون روش های مطالعاتی بر روی یک فاکتور و بیشتر حرکات چشم تمرکز دارد ،در حقیقت خلأ مطالعات پیشین این بوده است که افراد در صورت به چشم داشتن انواع عینک و عدم تشخیص چشم، نرم افزار تشخیصی نمی توانست به درستی عمل کند و از طریق سایر مشخصات صورت به تشخیص خواب آلودگی بپردازد. علاوه بر این مدل تشخیصی ارائه شده را می توان با متغیرهای عینی (Objective) شبیه ساز رانندگی شامل انحراف از مسیر (Standard Deviation of Lane Position) (SDLP) و (Steering Wheel Movement) (SWM) و معیارهای ذهنی (Subjective) مانند خود گزارش دهی خواب آلودگی آزمون (kss ( karolinsca slipiness scale و ارزیابی تفسیری مشاهده گر (observer rating drowsiness)(ORD) از سطح خواب آلودگی راننده، مورد اعتبار سنجی قرار داد.
در این تحقیقات بایستی به دنبال آن باشند که با استفاده از اندازه گیری تغییرات دینامیکی چهره، متغیرهای اجزای متحرک صورت همچون ابرو، دهان و چشم که بطور همزمان جهت تشخیص خواب آلودگی استفاده می شود، بتواند برای کاربرد بلا درنگ در تشخیص خواب آلودگی راننده مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه این تحقیقات می توان به دنبال ثبت خروجی های گرفته شده در طول رانندگی بود، که بتواند در کاربرد سیستم های نظارتی به تشخیص میزان سطح خواب آلودگی و ثبت در پرونده رانندگی در طول شب اقدام نماید و به پیشگیری از بروز تصادفات ناشی از خواب آلودگی راننده کمک شود. نتایج حاصل از این تحقیقات می تواند مبنایی برای ساخت دستگاه های پیش بینی و پیشگیری کننده از تصادفات در اثر خواب آلودگی جهت هشدار خواب آلودگی به راننده باشد.
کلمات کلیدی: خواب آلودگی راننده، آنتروپومتری دینامیک، پردازش تصویر، ایمنی جاده
فایل کامل مقاله را بعد از پرداخت در حساب کاربری دانلود کنید.
حتما بخوانید:
نتایج مفصلتر تحقیق فوق را می توانید در مقاله تمام متن با رفرنس ذیل مشاهده نمائید:
Poursadeghiyan M,2017.Road Safety by Presenting a Model for Facial Dynamic Anthropometry in Detecting Driver Drowsiness.Journal of Ergonomics, 7(1):1000e165.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4477768/
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.