DMS baseados em visão só conseguem detectar o comprometimento, não a BAC

No último artigo da nossa série de três partes sobre o comprometimento por álcool, defendemos que os sistemas de monitoramento do motorista (DMS) baseados em visão conseguem detectar com precisão o comprometimento do motorista, mas não a BAC. 

A concentração de álcool no sangue (BAC) é a métrica predominante para classificar um motorista como inapto para dirigir. No entanto, nossa pesquisa mostra que o comprometimento persiste muito tempo depois que a BAC diminui, conforme descrito no primeiro artigo desta série. Quando falamos em “comprometimento”, nos referimos ao aumento da probabilidade de uma pessoa cometer um erro ao dirigir por não reagir quando deveria.

Figura 1. Em média, o comprometimento dos participantes atinge o pico 3,5 horas após o pico da BAC. Em resumo, a BAC é um indicador antecedente que resulta em comprometimento nas horas seguintes.

Com base em nossa pesquisa para entender como o comprometimento surge após uma BAC elevada, também desenvolvemos um modelo baseado nas pálpebras para detectar esse comprometimento, abordado em mais detalhes no segundo artigo desta série. Durante o desenvolvimento desse modelo, nossos cientistas de dados investigaram se as informações visuais também poderiam prever a BAC de uma pessoa. 

Para a nossa equipe, não foi surpresa que as informações visuais fossem muito melhores para medir o comprometimento do que a BAC. O que continua nos surpreendendo, porém, é quantas equipes de engenharia ainda tentam criar algoritmos dentro de um DMS baseado em visão usando a BAC como referência (ground truth). E, como resultado, elas têm dificuldade recorrente em alcançar um bom desempenho. 

Este artigo esclarece por que um DMS baseado em visão é o mais adequado para detectar o comprometimento, mas nunca alcançará alta precisão na medição da BAC. 

Um resumo do nosso estudo sobre embriaguez

Em parceria com a equipe da KEA Technologies, em Boston, realizamos um estudo abrangente sobre como o comprometimento se desenvolve após o consumo de álcool. A BAC e o comprometimento psicomotor de 30 participantes de perfis diversos foram monitorados por um período de 5 a 8 horas após a ingestão de álcool. Constatamos que, enquanto a BAC atinge o pico cedo e depois cai de forma linear, o comprometimento continua aumentando por horas. Em outras palavras, os motoristas podem ficar gravemente comprometidos por horas, mesmo abaixo do limite legal de BAC. 

Para desenvolver nosso modelo, precisávamos de dados visuais dos participantes enquanto realizavam os testes de vigilância. Eles foram gravados com duas câmeras, nas seguintes posições:

    • Posição central – sistema de monitoramento do motorista (DMS) no painel
    • Posição superior direita – sistema de monitoramento de ocupantes (OMS) no retrovisor interno
Extraímos sinais palpebrais desses vídeos para desenvolver nosso algoritmo de detecção de comprometimento.

Por que um DMS consegue detectar o comprometimento com precisão, mas não a BAC?

Para responder a essa pergunta, vamos rever as definições das duas métricas, como elas interagem e como se manifestam fisiologicamente.

BAC
Comprometimento
O que é?
Quantidade de álcool no sangue
Aumento do risco de erro do motorista
Como é medido?
Padrão-ouro: Sangue
Muito preciso: Ar expirado
Laboratório: EOO no JTV
Em pista: Duas rodas fora da faixa duas vezes em 15 minutos
Quais sensores do DMS podem medi-lo e como?
Sensores baseados no ar expirado
Possivelmente, sensores de toque (por meio dos capilares visíveis nos dedos)
Melhor detectado com: Sensores baseados em imagem que observam a coordenação dos olhos e das pálpebras, além dos movimentos da cabeça e do rosto
Quais contramedidas podem reduzir o risco?
Tempo
Ar frio, retorno háptico, alertas sonoros, contramedidas do ADAS
foto de Trefor Morgan

Dr. Trefor Morgan, Gerente-geral de P&D, Optalert
O gerente-geral de P&D da Optalert, Dr. Trefor Morgan, resume da seguinte forma:
“O comprometimento psicomotor pode persistir por horas após uma BAC elevada. Esse comprometimento se manifesta como uma redução na coordenação dos movimentos físicos. Os sistemas de monitoramento do motorista baseados em visão enxergam as mudanças sutis nos movimentos de uma pessoa, não o nível de álcool no sangue. Por isso, esses sistemas sempre detectarão o comprometimento de forma muito mais eficaz do que a BAC.”

Então, o que tudo isso significa?
O DMS baseado em visão é a referência para medir o comprometimento com precisão e acelerar a segurança do motorista

A pesquisa da Optalert revela que motoristas com níveis de BAC abaixo do limite legal ainda podem estar comprometidos o suficiente para representar um risco na via. Isso tem implicações profundas para a segurança viária e reforça a necessidade de detectar o comprometimento como uma métrica separada da BAC.

É por isso que desenvolvemos um algoritmo baseado nos movimentos das pálpebras para monitorar o comprometimento em tempo real.

Ao monitorar os movimentos das pálpebras por meio de um DMS baseado em visão, conseguimos detectar com precisão o comprometimento do motorista e acionar contramedidas.

Nesse cenário, há possíveis contramedidas para reestimular o motorista, entre elas:

  • Aumentar o fluxo de ar; ou
  • Acionar um retorno háptico ou sonoro para alertar o motorista de que ele está comprometido e incentivá-lo a descansar e se recuperar.

O sistema avançado de assistência ao motorista (ADAS) também pode intervir de várias formas para reduzir o risco imediato representado por um motorista comprometido:

  • O piloto automático adaptativo (ACC) poderia aumentar a distância em relação ao veículo da frente.
  • O assistente de permanência em faixa (LKA) poderia aumentar as intervenções.
  • A frenagem autônoma de emergência (AEB) poderia aumentar a sensibilidade.
  • O veículo poderia impedir que o motorista ultrapassasse o limite de velocidade.

Quais são as contramedidas mais eficazes continua sendo uma área ativa de pesquisa.

Mas há fortes evidências de que o DMS baseado em visão é o mais adequado para identificar o comprometimento, enquanto a medição da BAC deve continuar sendo domínio dos sensores de ar expirado e de toque. Consequentemente, qualquer algoritmo integrado a um DMS baseado em visão deve ser desenvolvido e validado com base na referência de comprometimento:

  • Erros de omissão (EOO) em um teste de laboratório; e
  • Duas rodas fora da faixa duas vezes em 15 minutos (WOOL 2×15) em um teste em pista.
Tecnologia da Optalert que detecta o comprometimento pelo movimento das pálpebras ao piscar

Detecte o comprometimento em tempo real

A Optalert desenvolveu o algoritmo mais preciso para detectar o comprometimento causado pelo álcool. Ele vai revolucionar a segurança viária ao identificar o comprometimento com precisão e em tempo real. 

Com soluções fundamentadas em pesquisas rigorosas e tecnologia de ponta, os produtos da Optalert oferecem uma abordagem proativa à segurança do motorista – indo além das abordagens tradicionais para avaliar a real aptidão para dirigir com base em biomarcadores objetivos. 

Entre em contato hoje para saber mais sobre nossas soluções inovadoras de DMS e sobre como estamos moldando o futuro do monitoramento do motorista.