A cada cinco minutos, um avaliador faz uma pergunta a um motorista sonolento: quanto sono você está sentindo, numa escala de 1 a 9? O motorista responde. Nos minutos seguintes, ele fica com menos sono.

A Optalert já analisou dados de direção com sonolência de muitos dos principais fornecedores automotivos Tier 1 e Tier 2. Observamos com frequência o mesmo padrão na Escala de Sonolência de Johns (JDS): uma queda na sonolência após cada pergunta, seguida de uma lenta subida. O método equivocado usado para medir a sonolência está alterando a própria sonolência que pretende medir.

Isso é um problema para quem está construindo uma referência (ground truth). É também uma demonstração clara da sensibilidade da JDS: ela detecta o efeito de alerta de uma única pergunta.

Como os dados de sonolência costumam ser coletados

A maioria dos estudos sobre direção com sonolência usa a Escala de Sonolência de Karolinska (KSS) como referência. A KSS é uma autoavaliação de 9 pontos, que vai de 1 (extremamente alerta) a 9 (com muito sono, lutando contra o sono). Um avaliador pede ao motorista sua nota em intervalos fixos, geralmente a cada cinco minutos.

Há um motivo para isso. Os requisitos do Regulamento Geral de Segurança da UE (GSR) para sistemas de alerta de sonolência e perda de atenção do motorista (DDAW), estabelecidos no Regulamento Delegado (UE) 2021/1341, usam a KSS como escala de referência. Um sistema DDAW deve alertar o motorista a partir de KSS 8. Pedir notas da KSS durante os testes parece ser a forma mais direta de demonstrar conformidade.

A pergunta é uma contramedida

Perguntar a uma pessoa sonolenta quanto sono ela está sentindo a desperta. Para responder, o motorista precisa avaliar como se sente e depois falar. A conversa entre duas pessoas é uma das contramedidas mais eficazes contra a sonolência, então cada pergunta da KSS é uma pequena intervenção.

Na direção real não é assim. Um caminhoneiro num trecho longo e aberto de estrada não conversa com alguém a cada cinco minutos. Um teste que interrompe o motorista com essa frequência deixa de medir a sonolência natural que um sistema de monitoramento do motorista (DMS) precisa detectar na estrada.

O que a JDS mostra

A JDS mede a sonolência a partir de 64 parâmetros matemáticos derivados dos movimentos das pálpebras. Quando a plotamos ao longo de um trajeto com perguntas da KSS, vemos com frequência que ela forma um padrão em dente de serra.

Após cada pergunta, a JDS cai. Nos minutos seguintes, ela volta a subir, e cada pico fica mais alto que o anterior. A pergunta garante alguns minutos de estado de alerta, mas não elimina a pressão do sono subjacente, e a sonolência volta.

A queda não é um artefato da fala do motorista. Ela dura vários minutos, muito além dos poucos segundos necessários para responder.

O gráfico deste artigo é uma ilustração representativa do padrão que observamos. A Optalert não pode publicar dados de clientes.

Por que isso importa para os dados de sonolência

Perguntas repetidas alteram o conjunto de dados de quatro maneiras:

• Os dados deixam de refletir a sonolência natural. A cada cinco minutos, o motorista recebe uma pequena dose de estado de alerta. Todos os sinais registrados durante o trajeto, incluindo a saída do DMS que está sendo validado, vêm de um motorista que é despertado repetidamente.
• Os episódios de sonolência são interrompidos. Um motorista despertado a cada cinco minutos passa menos tempo em sonolência profunda. Os estudos precisam de trajetos mais longos para capturar os eventos de sonolência elevada que um DMS deve detectar, e ainda assim podem não registrá-los.
• O DMS é ajustado a um padrão artificial. Limiares e algoritmos desenvolvidos com esses dados aprendem com um motorista interrompido regularmente, e não com um motorista sozinho numa estrada longa.
• A própria referência perde precisão. A KSS mede o quanto a pessoa se sente cansada. A JDS mede o comprometimento objetivo. As duas têm uma relação linear, mas às vezes se descolam. Quando isso acontece, geralmente é a KSS que está errada: a autoavaliação do motorista não corresponde ao seu nível real de comprometimento.

O que isso revela sobre a JDS

Uma única pergunta curta ao motorista produz na JDS uma alteração que dura minutos. A JDS é sensível o bastante para detectar o efeito de alerta de uma única conversa.

Essa sensibilidade faz diferença na estrada. Um sistema que só reage quando os olhos começam a fechar detecta a sonolência quando ela já é perigosa. A JDS acompanha a sonolência à medida que ela aumenta, por isso pode alertar mais cedo. Ela também mostra se uma contramedida, como uma conversa ou uma pausa para descanso, funcionou e por quanto tempo.

Uma abordagem melhor: Coleta passiva de dados

A Optalert recomenda que a coleta de dados de direção com sonolência não envolva nenhuma interação com o motorista. Um teste naturalístico deve reproduzir a direção real e detectar a sonolência de forma passiva.

Use o comprometimento objetivo, como saídas de faixa ou a JDS, como referência.

Isso não coloca a conformidade em risco. O Regulamento Delegado (UE) 2021/1341 permite medidas alternativas à KSS desde que sua validade seja demonstrada. Quatro dos principais serviços técnicos europeus reconhecem a JDS como medida alternativa válida nos termos do regulamento. Além disso, ela mede o comprometimento objetivo com mais precisão do que uma autoavaliação.

As montadoras podem cumprir o regulamento e obter as classificações máximas do Euro NCAP sem pedir notas da KSS aos motoristas durante os testes. Como bônus, o sistema resultante emitirá menos alertas falsos, para a satisfação dos clientes.

Converse com a Optalert sobre seu próximo estudo

A Optalert trabalha com montadoras e fornecedores Tier 1 e Tier 2 no desenvolvimento e na validação de DMS. Se está planejando um estudo de direção com sonolência ou quer uma segunda análise dos dados que já coletou, fale com nossa equipe.