Los DMS basados en visión solo pueden detectar el deterioro, no la BAC

En la última entrega de nuestra serie de tres partes sobre el deterioro por alcohol, sostenemos que los sistemas de monitoreo del conductor (DMS) basados en visión pueden detectar con precisión el deterioro del conductor, pero no la BAC. 

La concentración de alcohol en la sangre (BAC) es la métrica predominante para clasificar a un conductor como no apto para conducir. Sin embargo, nuestra investigación muestra que el deterioro persiste mucho después de que la BAC disminuye, como se explica en el primer artículo de esta serie. Cuando hablamos de “deterioro”, nos referimos a la mayor probabilidad de que una persona cometa un error al conducir por no reaccionar cuando debería.

Figura 1. En promedio, el deterioro de los participantes alcanza su punto máximo 3.5 horas después del pico de BAC. En resumen, la BAC es un indicador adelantado que se traduce en deterioro durante las horas siguientes.

A partir de nuestra investigación para entender cómo surge el deterioro tras una BAC elevada, también desarrollamos un modelo basado en los párpados para detectar este deterioro, que se describe con más detalle en el segundo artículo de esta serie. Durante el desarrollo de este modelo, nuestros científicos de datos investigaron si la información visual también podía predecir la BAC de una persona. 

Para nuestro equipo no fue sorpresa que la información visual fuera mucho mejor para medir el deterioro que la BAC. Lo que sigue sorprendiéndonos es cuántos equipos de ingeniería todavía intentan crear algoritmos dentro de un DMS basado en visión usando la BAC como referencia (ground truth). Y, como resultado, una y otra vez tienen dificultades para lograr un buen desempeño. 

Este artículo aclara por qué un DMS basado en visión es el más adecuado para detectar el deterioro, pero nunca logrará una alta precisión al medir la BAC. 

Resumen de nuestro estudio sobre el estado de ebriedad

En colaboración con el equipo de KEA Technologies en Boston, realizamos un estudio exhaustivo sobre cómo se desarrolla el deterioro tras el consumo de alcohol. Se monitorearon la BAC y el deterioro psicomotor de 30 participantes de perfiles diversos durante un periodo de 5 a 8 horas después de beber alcohol. Encontramos que, mientras la BAC alcanza su pico pronto y luego disminuye de forma lineal, el deterioro sigue aumentando durante horas. En otras palabras, los conductores pueden presentar un deterioro grave durante horas incluso por debajo del límite legal de BAC. 

Para desarrollar nuestro modelo, necesitábamos datos visuales de los participantes mientras realizaban las pruebas de vigilancia. Se les grabó con dos cámaras ubicadas en las siguientes posiciones:

    • Ubicación central: sistema de monitoreo del conductor (DMS) en el tablero
    • Ubicación superior derecha: sistema de monitoreo de ocupantes (OMS) en el espejo retrovisor
Obtuvimos señales palpebrales de estos videos para desarrollar nuestro algoritmo de detección del deterioro.

¿Por qué un DMS puede detectar el deterioro con precisión, pero no la BAC?

Para responder esta pregunta, repasemos las definiciones de ambas métricas, cómo interactúan y cómo se manifiestan fisiológicamente.

BAC
Deterioro
¿Qué es?
Cantidad de alcohol en la sangre
Aumento del riesgo de error del conductor
¿Cómo se mide?
Estándar de oro: Sangre
Muy preciso: Aliento
Laboratorio: EOO en la JTV
En pista: Dos ruedas fuera del carril dos veces en 15 minutos
¿Qué sensores del DMS pueden medirlo y cómo?
Sensores de aliento
Posiblemente, sensores táctiles (a través de los capilares visibles de los dedos)
Se detecta mejor con: Sensores de imagen que observan la coordinación de los ojos y los párpados, así como los movimientos de la cabeza y el rostro
¿Qué contramedidas pueden reducir el riesgo?
Tiempo
Aire frío, retroalimentación háptica, alertas sonoras, contramedidas del ADAS
foto de Trefor Morgan

Dr. Trefor Morgan, Gerente General de I+D, Optalert
El gerente general de I+D de Optalert, el Dr. Trefor Morgan, lo resume así:
“El deterioro psicomotor puede persistir durante horas tras una BAC elevada. Este deterioro se manifiesta como una menor coordinación de los movimientos físicos. Los sistemas de monitoreo del conductor basados en visión ven los cambios sutiles en los movimientos de una persona, no el nivel de alcohol en la sangre. Por ello, estos sistemas siempre detectarán el deterioro de forma mucho más eficaz que la BAC.”

Entonces, ¿qué significa todo esto?
El DMS basado en visión es la referencia para medir con precisión el deterioro y acelerar la seguridad del conductor

La investigación de Optalert revela que los conductores con niveles de BAC por debajo del límite legal pueden presentar un deterioro suficiente para representar un riesgo en la vía. Esto tiene profundas implicaciones para la seguridad vial y pone de relieve la necesidad de detectar el deterioro como una métrica distinta de la BAC.

Por eso desarrollamos un algoritmo basado en los movimientos de los párpados para monitorear el deterioro en tiempo real.

Al monitorear los movimientos de los párpados mediante un DMS basado en visión, podemos detectar con precisión el deterioro del conductor y activar contramedidas.

En ese escenario, existen posibles contramedidas para reestimular al conductor, entre ellas:

  • Aumentar el flujo de aire; o
  • Activar una retroalimentación háptica o sonora para avisar al conductor de que presenta deterioro y animarlo a descansar y recuperarse.

El sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS) también puede intervenir de varias formas para reducir el riesgo inmediato que representa un conductor con deterioro:

  • El control de crucero adaptativo (ACC) podría aumentar la distancia con el vehículo de adelante.
  • El asistente de mantenimiento de carril (LKA) podría aumentar sus intervenciones.
  • El frenado automático de emergencia (AEB) podría aumentar su sensibilidad.
  • El vehículo podría impedir que el conductor rebase el límite de velocidad.

Cuáles son las contramedidas más eficaces sigue siendo un área activa de investigación.

Pero hay evidencia sólida de que el DMS basado en visión es el más adecuado para identificar el deterioro, mientras que la medición de la BAC debe seguir siendo terreno de los sensores de aliento y táctiles. Por lo tanto, cualquier algoritmo integrado en un DMS basado en visión debe desarrollarse y validarse con base en la referencia del deterioro:

  • Errores de omisión (EOO) en una prueba de laboratorio; y
  • Dos ruedas fuera del carril dos veces en 15 minutos (WOOL 2×15) en una prueba en pista.
Tecnología de Optalert que detecta el deterioro a través del movimiento de los párpados al parpadear

Detecta el deterioro en tiempo real

Optalert desarrolló el algoritmo más preciso para detectar el deterioro causado por el alcohol. Revolucionará la seguridad vial al identificar el deterioro con precisión y en tiempo real. 

Con soluciones basadas en investigación rigurosa y tecnología de vanguardia, los productos de Optalert ofrecen un enfoque proactivo de la seguridad del conductor – que va más allá de los enfoques tradicionales para evaluar la verdadera aptitud para conducir a partir de biomarcadores objetivos. 

Contáctanos hoy para saber más sobre nuestras innovadoras soluciones de DMS y sobre cómo estamos dando forma al futuro del monitoreo del conductor.