خستگی و خواب‌آلودگی در حین رانندگی یکی از دلایل اصلی بسیاری از تصادفات جدی در سراسر جهان است. کاهش تمرکز، کند شدن زمان واکنش و حتی به خواب رفتن لحظه‌ای پشت فرمان، خطرات بسیار بالایی را برای راننده، سرنشینان و سایر کاربران جاده ایجاد می‌کند. متاسفانه، رانندگان خود اغلب آخرین کسانی هستند که متوجه شروع خستگی و کاهش هوشیاری خود می‌شوند. سیستم سنسور خواب‌آلودگی راننده (Driver Attention Assist – DAA)، که گاهی با نام سیستم تشخیص خستگی راننده (Driver Fatigue Detection System) نیز شناخته می‌شود، یک فناوری ایمنی فعال است که برای پایش وضعیت راننده و تشخیص علائم خستگی یا حواس‌پرتی طراحی شده است. DAA با هشدار به راننده و پیشنهاد استراحت، نقش مهمی در پیشگیری از تصادفات ناشی از خستگی ایفا می‌کند. این دانشنامه به بررسی مفهوم، نحوه کارکرد، روش‌های تشخیص، انواع هشدارها، مزایا و محدودیت‌های سیستم DAA می‌پردازد.
DAA چیست؟ تعریف و هدف اصلی
سنسور خواب‌آلودگی راننده (DAA) سیستمی است که به صورت پیوسته الگوهای رانندگی یا وضعیت فیزیکی راننده را (بسته به فناوری سیستم) بررسی می‌کند تا علائمی دال بر کاهش هوشیاری، خستگی یا حواس‌پرتی را تشخیص دهد. هدف اصلی DAA این است که قبل از اینکه خستگی راننده به مرحله خطرناکی برسد، با ارائه هشدار، او را متوجه وضعیت خود کرده و به او توصیه کند که استراحت کند یا در صورت لزوم رانندگی را متوقف کند.
این سیستم به عنوان یک ناظر غیرمزاحم عمل می‌کند و به راننده کمک می‌کند تا در سفرهای طولانی، به خصوص در شب یا ساعات اولیه صبح که احتمال خستگی بیشتر است، هوشیاری خود را حفظ کند.
نحوه کارکرد و روش‌های تشخیص خستگی توسط DAA
نحوه کارکرد سیستم سنسور خواب‌آلودگی راننده بر اساس تحلیل داده‌های مختلفی است که می‌تواند از دو روش اصلی یا ترکیبی از آن‌ها به دست آید. روش‌های تشخیص خستگی توسط DAA عبارتند از:
- پایش رفتار رانندگی (Vehicle-based Monitoring): این روش رایج‌ترین نوع DAA است و از اطلاعات سنسورهای مختلف خودرو برای تحلیل الگوی رانندگی استفاده می‌کند. سیستم به دنبال انحراف از الگوی رانندگی “نرمال” راننده می‌گردد. پارامترهایی که پایش می‌شوند شامل:
- حرکات فرمان: اصلاحات کوچک، ناگهانی یا مکرر در زاویه فرمان که ممکن است نشان‌دهنده تلاش راننده برای ماندن در لاین باشد.
- موقعیت خودرو در لاین: انحراف جزئی یا مداوم خودرو به سمت خطوط کناری لاین.
- استفاده از پدال‌ها: تغییرات ناگهانی در فشار پدال گاز یا ترمز.
- مدت زمان رانندگی: سیستم معمولاً پس از یک دوره رانندگی مداوم (مثلاً بیش از ۲ ساعت) بدون توقف قابل توجه، شروع به پایش دقیق‌تر می‌کند.
- زمان روز: رانندگی در ساعات پایانی شب یا اوایل صبح به طور پیش‌فرض به عنوان دوره پرخطرتر در نظر گرفته می‌شود.
- سیستم با جمع‌آوری این داده‌ها در طول زمان، الگوی “عادی” رانندگی راننده را یاد می‌گیرد و سپس انحراف از این الگو را به عنوان نشانه‌ای از خستگی یا حواس‌پرتی تشخیص می‌دهد.
- پایش وضعیت فیزیکی راننده (Driver-based Monitoring): این روش پیشرفته‌تر است و از یک دوربین (معمولاً نصب شده روی ستون فرمان یا داشبورد، رو به چهره راننده) استفاده می‌کند. نرم‌افزار پردازش تصویر، ویژگی‌های چهره راننده و حرکات چشم را تحلیل می‌کند:
- پلک زدن: تشخیص دفعات و طولانی بودن پلک زدن که نشانه‌ای قوی از خواب‌آلودگی است.
- حرکات سر: تشخیص افتادن سر یا تکان‌های ناگهانی آن.
- جهت نگاه: تشخیص اینکه چشم‌های راننده برای مدت طولانی از جاده منحرف شده‌اند (نشانه‌ای از حواس‌پرتی).
- این روش به صورت مستقیم‌تری علائم فیزیکی خستگی را تشخیص می‌دهد.
سیستم‌های پیشرفته‌تر از ترکیبی از هر دو روش برای افزایش دقت تشخیص استفاده می‌کنند.
انواع هشدارها و پیشنهادات ارائه شده توسط DAA
هنگامی که سیستم DAA علائم خستگی یا حواس‌پرتی را تشخیص می‌دهد، از انواع هشدارها و پیشنهادات ارائه شده توسط DAA برای آگاه کردن راننده استفاده می‌کند:
- هشدار بصری: نمایش یک نماد هشداردهنده روی صفحه نمایش پشت فرمان یا صفحه مرکزی. رایج‌ترین نماد، یک فنجان قهوه است که نشان‌دهنده توصیه به استراحت است. ممکن است پیام متنی نیز مانند “زمان استراحت فرا رسیده است” یا “سطح خستگی بالا” نمایش داده شود.
- هشدار شنیداری: پخش صدای بوق، زنگ یا پیام صوتی کوتاه برای جلب توجه راننده.
- هشدار لرزشی (در برخی مدل‌ها): ایجاد لرزش خفیف در صندلی یا فرمان.
هدف این هشدارها، تذکر به راننده در زمانی است که ممکن است خودش متوجه شدت خستگی خود نباشد و تشویق او به توقف در یک مکان امن برای استراحت کافی است.
مزایای استفاده از سیستم سنسور خواب‌آلودگی راننده
مزایای استفاده از سیستم سنسور خواب‌آلودگی راننده مستقیماً با افزایش ایمنی و کاهش حوادث مرتبط است:
- کاهش تصادفات ناشی از خستگی: با هشدار به راننده در زمان مناسب، DAA به پیشگیری از حوادثی که ممکن است در اثر به خواب رفتن یا کاهش شدید هوشیاری رخ دهند، کمک می‌کند.
- افزایش آگاهی راننده از وضعیت خود: سیستم به راننده کمک می‌کند تا متوجه کاهش هوشیاری خود شود، حتی زمانی که احساس خستگی ذهنی شدید ندارد.
- تشویق به استراحت منظم: با توصیه به توقف و استراحت، سیستم رانندگان را به رعایت اصول رانندگی ایمن‌تر در سفرهای طولانی تشویق می‌کند.
- عملکرد در لحظات بحرانی: سیستم به خصوص در ساعات پایانی شب یا رانندگی طولانی و یکنواخت مؤثر است.
محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح DAA
با وجود مفید بودن، سیستم DAA نیز دارای محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح است:
- محدودیت در روش پایش رفتار رانندگی: این روش ممکن است در جاده‌های پر پیچ و خم، در ترافیک سنگین با نیاز به اصلاحات مداوم فرمان، یا در جاده‌های با سطح نامناسب که نیاز به فرمان‌پذیری بیشتری دارند، هشدارهای نابه‌جا صادر کند. همچنین ممکن است نتواند خستگی ناگهانی را به سرعت تشخیص دهد.
- محدودیت در روش پایش وضعیت فیزیکی: عملکرد دوربین می‌تواند تحت تأثیر عوامل محیطی (نور شدید، سایه، نور پس‌زمینه، تاریکی) یا موانع فیزیکی (عینک آفتابی بزرگ، کلاه، ماسک، کثیفی شیشه یا دوربین) قرار گیرد. همچنین ممکن است نتواند بین نگاه کردن به اطراف (حواس‌پرتی) و بستن چشم‌ها به دلیل خستگی تفاوت قائل شود.
- نبود جایگزین برای استراحت کافی: DAA نمی‌تواند جایگزین خواب کافی و استراحت مناسب قبل از شروع سفر و در طول آن باشد. این سیستم فقط یک هشداردهنده است.
- عدم توانایی در تشخیص علت خستگی/حواس‌پرتی: سیستم فقط علائم را تشخیص می‌دهد و نمی‌تواند دلیل اصلی (مثلاً بیماری، مصرف دارو) را بفهمد.
- امکان خاموش شدن دستی: راننده می‌تواند سیستم را به صورت دستی غیرفعال کند.
- حساسیت متفاوت برای افراد مختلف: الگوی رانندگی هر فرد متفاوت است و سیستم ممکن است برای همه رانندگان به یک اندازه دقیق نباشد.
ارتباط DAA با سایر سیستم‌های ایمنی فعال
سیستم DAA اغلب از داده‌های جمع‌آوری شده توسط سنسورهای سایر سیستم‌های کمک راننده مانند سنسور زاویه فرمان (برای ESC)، سنسورهای سرعت چرخ (برای ABS/ASR) و دوربین جلو (برای LDA/LTA/ACC) استفاده می‌کند. در خودروهایی که از پایش وضعیت فیزیکی راننده استفاده می‌کنند، ممکن است از همان دوربینی که برای سیستم‌های دیگری مانند تشخیص نگاه یا کنترل با اشاره دست استفاده می‌شود، بهره ببرد. DAA به عنوان یکی از اجزای سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS)، با هدف افزایش ایمنی کلی خودرو و رانندگی، عمل می‌کند.
اهمیت DAA در خودروهای مدرن
با توجه به نقش پررنگ خستگی در تصادفات جاده‌ای، اهمیت DAA در خودروهای مدرن به طور فزاینده‌ای شناخته شده است. این سیستم به یک ویژگی ایمنی مهم تبدیل شده و در بسیاری از خودروهای جدید، به خصوص در کلاس‌های بالاتر یا به عنوان بخشی از بسته‌های ایمنی، ارائه می‌شود. نهادهای ارزیابی ایمنی نیز به وجود این سیستم در خودروها توجه دارند که خودروسازان را به تجهیز محصولاتشان به DAA ترغیب می‌کند. این سیستم گامی مهم در جهت کاهش حوادث ناشی از خطای انسانی است.
نتیجه‌گیری
سنسور خواب‌آلودگی راننده (DAA) سیستمی ایمنی است که با پایش الگوهای رانندگی و/یا وضعیت فیزیکی راننده، علائم خستگی یا حواس‌پرتی را تشخیص داده و با ارائه هشدار و پیشنهاد استراحت، به پیشگیری از تصادفات کمک می‌کند. نحوه کارکرد و روش‌های تشخیص خستگی توسط DAA می‌تواند مبتنی بر تحلیل رفتار خودرو یا پایش مستقیم راننده باشد. مزایای استفاده از سیستم سنسور خواب‌آلودگی راننده در کاهش تصادفات و افزایش آگاهی راننده از وضعیت خود قابل توجه است. با این حال، آگاهی از محدودیت‌ها و شرایط عدم کارکرد صحیح DAA و یادآوری اینکه این سیستم جایگزین خواب کافی و رانندگی هوشیارانه نیست، بسیار حیاتی است. DAA به عنوان یک ابزار کمکی مهم در مجموعه سیستم‌های ایمنی فعال خودروهای مدرن، نقش ارزشمندی در ارتقاء ایمنی رانندگی ایفا می‌کند.
