Procedimiento para la mejora del comportamiento en la conducción al controlar la atención del conductorcon respecto a tareas de conducción,

cuyo procedimiento comprende las siguientes etapas:

- medir la actividad visual del conductor basándose en el movimiento de la cabeza y/o ojos delconductor;

- evaluar el nivel de atención del conductor en cuanto a las tareas de conducción, basándose en laactividad visual medida; y caracterizado porque comprende la etapa de

- informar al conductor sobre su atención a las tareas de conducción al proporcionar una realimentacióncontinua y/o posterior al desplazamiento, sobre la atención del conductor, al enviar datos deinformación a través de un interfaz hombre-máquina

Procedimiento para controlar las exigencias de atención de un conductor.

SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a métodos que facilitan la seguridad de los conductores, y más particularmente se refiere a soluciones contra los efectos de la somnolencia, distracciones y situaciones similares que afectan a la capacidad de conducción de un conductor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Frecuentemente, los conductores de todo tipo de vehículos no se dan cuenta de los efectos que pueden producir la somnolencia y la distracción en sus capacidades de control del vehículo. Los humanos, en general, y en particular los conductores, evalúan mal sus propias capacidades de rendimiento. De manera típica, la impresión propia que tiene un conductor con respecto a sus propias capacidades es mejor que la real. Incluso personas que tienen básicamente una habilidad satisfactoria para la conducción no se comportan de manera uniforme en todo momento cuando se encuentran al volante de un vehículo. Además, en muchas ocasiones, durante desplazamientos conduciendo, las exigencias sobre el conductor con respecto a la realización de las tareas de conducción, son muy reducidas. Como resultado de ello, los conductores pasan a estados mentales en los que dedican poca atención a la tarea de la conducción. No es sorprendente que la falta de atención del conductor sea una causa principal de colisiones de los vehículos, especialmente colisiones de automóvil. De acuerdo con un estudio de la Nation Highway and Transportation Safety Administration (NHTSA) , de un total de más de dos millones y medio de accidentes con intervención de la grúa durante un año, la falta de atención del conductor es una causa principal de colisiones que representa de manera estimada, del veinticinco al cincuenta y seis por ciento de los choques. En este estudio, la falta de atención se definió por tres componentes: distracción visual, distracción mental (mirar sin ver) y somnolencia. Los tipos de choque habituales provocados por la falta de atención son: colisiones por la parte posterior, colisiones en los cruces, colisiones en el cambio de vía o en la unión de vías, salidas de la carretera, choques individuales de vehículos, y choques que tienen lugar en carreteras con límites de velocidad bajos.

Los conductores afectados de somnolencia son un fenómeno bien conocido. Por lo menos, una investigación ha indicado que el cincuenta y siete por ciento de los conductores investigados han conducido con somnolencia en el año anterior, y el veintitrés por ciento se ha dormido realmente al volante. Es sabido que la fatiga reduce el rendimiento del conductor, el estado de atención y la capacidad de evaluación. Las colisiones provocadas por somnolencia son un grave problema de seguridad en la carretera, y se ha estimado que la fatiga llega a estar involucrada en el veintitrés por ciento de todos los choques.

Desde una perspectiva tecnológica, existe un rápido incremento de nuevos sistemas de información y funcionalidades que se pueden utilizar dentro de los vehículos, incluyendo los teléfonos móviles, ayudas para la navegación, Internet, y otros tipos de servicios electrónicos. Efectos de la utilización del teléfono móvil por los conductores ha recibido mucha atención pública por su amplia extensión, pero también las ventas de ayudas de navegación y servicios IT están creciendo rápidamente. Se ha estimado que únicamente los teléfonos móviles provocan de 300 a 1000 fallecimiento en un año en los Estados Unidos, y se supone que llegará a las 4000 víctimas por año en 2004. Las distracciones, tales como la utilización del teléfono sostenido con la mano, lectura de señales, comer alimentos, interacción con otros pasajeros, observación de objetos y manipulación de dispositivos en el vehículo, tienen potencial de captar la atención del conductor de manera excesiva, y por lo tanto comprometen la seguridad. Es especialmente importante que no se ponga en peligro la seguridad de la conducción dado que estos nuevos tipos de servicios y actividades se extienden en el entorno de la conducción de vehículos.

Las exigencias funcionales del conductor aumentan basándose en la utilización de estas nuevas funcionalidades y tecnologías. En este contexto, las “exigencias funcionales” se debe entender que se refieren al grado de ocupación de una persona y a la magnitud del esfuerzo que necesitan para llevar a cabo las tareas requeridas. Cuando un conductor tiene muchas cosas que hacer y experimenta una elevada exigencia funcional, se hace una demanda de alta atención del conductor, puesto que hay muchas cosas que hacer al mismo tiempo. Los conductores frecuentemente atienden a cosas que no están relacionadas con el control del vehículo por parte del conductor y que, por lo tanto, son irrelevantes para la situación de conducción. Se designan frecuentemente a estas cosas como tareas secundarias y son elementos potenciales de distracción de la atención del conductor sobre las tareas principales de la conducción. Una tarea secundaria pasa a ser una distracción (incluyendo distracciones visuales, auditivas, cognitivas, y biomecánicas) cuando la atención del conductor es captada en un grado tal que queda una atención insuficiente para las tareas de control principales de la conducción. Como resultado, el comportamiento de la conducción, tal como mantener la vía de conducción y el control de la velocidad, queda comprometido. Tal como lo es finalmente la seguridad.

Las tareas de conducción y las tareas secundarias se solapan en el sentido de que algunas tareas secundarias están relacionadas con la conducción, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 1. Se producen dos dificultades por esta relación entre las tareas de conducción y tareas secundarias. En primer lugar, puede ser difícil delimitar qué información secundaria es “irrelevante para la situación de conducción” y cuál no lo es y, en segundo lugar, algunas tareas secundarias relacionadas con la conducción, por ejemplo, mirar una señal de una calle o planificar una ruta de conducción pueden también poner en compromiso la seguridad, tal como se ha mostrado gráficamente en la figura 1.

También se debe apreciar que el conductor no es consciente en muchos casos de los efectos de la distracción en las tareas de conducción. Asimismo, los conductores no pueden determinar de manera fiable cuándo se encuentran afectados por la fatiga, hasta el punto de tener serios fallos en la vigilancia o ataques de sueño incontrolados. Los sistemas de gestión de la atención que se esquematizan en esta descripción, están destinados a aumentar la seguridad al ayudar al conductor en situaciones de somnolencia, distracción y/o elevadas exigencias funcionales.

El documento US-A-5 786 765 da a conocer un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Los procedimientos de gestión de la atención que se dan a conocer tienen como objetivo aumentar la seguridad al ayudar a los conductores en situaciones de somnolencia, distracción y/o elevadas exigencias funcionales. Se facilitan especificaciones funcionales para una serie de sistemas de gestión de la atención que se pueden caracterizar por incluir los gestionadores de somnolencia, gestionadores de distracción, gestionadores de adaptación de la distracción de colisión frontal y sistemas de aviso de cambio de vía, y gestionadores de las exigencias funcionales controladas, como mínimo, en parte, basándose en estimaciones de exigencias de conducción observadas o deducidas del comportamiento visual del conductor. Se describe también un sistema de hardware que puede ser utilizado de manera adecuada para llevar a cabo estas tareas de gestión de la atención del conductor. También se da a conocer una “plataforma” para el desarrollo de somnolencia instantánea y del gestionador de distracción, basado en Interacción Hombre Máquina (HMI) , así como una descripción de los sistemas de realimentación de la atención continua y posterior al desplazamiento. El enfoque HMI tiene como objetivo contrarrestar la falta de atención del conductor proporcionando avisos de colisión inminente así como realimentación de atención para provocar un cambio de comportamiento positivo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una representación esquemática de la interrelación de las tareas de conducción del conductor y tareas secundarias del mismo;

La figura 2 es un diagrama de flujo... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la mejora del comportamiento en la conducción al controlar la atención del conductor con respecto a tareas de conducción, cuyo procedimiento comprende las siguientes etapas:

- medir la actividad visual del conductor basándose en el movimiento de la cabeza y/o ojos del conductor;

- evaluar el nivel de atención del conductor en cuanto a las tareas de conducción, basándose en la actividad visual medida; y caracterizado porque comprende la etapa de

- informar al conductor sobre su atención a las tareas de conducción al proporcionar una realimentación continua y/o posterior al desplazamiento, sobre la atención del conductor, al enviar datos de información a través de un interfaz hombre-máquina.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la etapa de evaluación del nivel de atención del conductor comprende la etapa de considerar factores de somnolencia o impedimentos, distracción y altas exigencias funcionales, en el que preferentemente se toma en consideración cada uno de los tipos de falta de atención.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que dicha etapa de envío de datos de información comprende, como mínimo, una etapa seleccionada entre un grupo que consiste en enviar datos de información visual a una pantalla de visualización; enviar datos de información visual a una pantalla a nivel de la cabeza; y enviar información de voz a una salida de voz.

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la realimentación continua sobre la atención es una información en tiempo real del comportamiento de la atención, particularmente un medidor de atención, un medidor de estado de alerta o un medidor de comportamiento seguro/inseguro en la conducción, que es presentado, preferentemente, durante la conducción.

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, en el que la información en tiempo real es visualizada como visualización gráfica, preferentemente mostrando el nivel de atención/falta de atención como medición combinada de somnolencia, distracción y exigencias funcionales.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, en el que la visualización gráfica puede ser adaptada para mostrar una representación gráfica para cada una de dichas: somnolencia, distracción y exigencias funcionales.

7. Procedimiento, según la reivindicación 5 ó 6, en el que la visualización gráfica consta de una columna de luces.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que la información en tiempo real proporciona también información de tendencia.

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, en el que la visualización gráfica es de “tipo radar de aviación”, que muestra el nivel actual de atención y proporciona información de tendencia por apagado gradual.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que la visualización gráfica proporciona un histograma de la atención del conductor a las tareas de control de la conducción a lo largo de un periodo de tiempo determinado.

11. Procedimiento, según la reivindicación 10, en el que se muestra información instantánea en tiempo real en forma de barras que se alargan/acortan, e información de tendencia por barras que indican valores estadísticos sumativos para periodos de duración preseleccionada.

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha etapa de información al conductor comprende una etapa de proporcionar una comparación escalada entre la atención del conductor a las tareas de control de conducción y, como mínimo, un valor normativo.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la realimentación posterior al desplazamiento es información almacenada sobre el comportamiento respecto a la atención, que es facilitada una vez que se ha terminado la conducción.

14. Procedimiento, según la reivindicación 13, en el que la realimentación posterior al desplazamiento es visualizada en forma de visualización gráfica en una pantalla de visualización.

15. Procedimiento, según la reivindicación 14, en el que la realimentación posterior al desplazamiento es una información de comportamiento sobre la atención detallada, que proporciona información sobre

características medidas en formato histórico.

16. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, y que comprende, además, la etapa de conservar la realimentación posterior al desplazamiento para archivo a efectos de análisis y utilización posterior.

17. Procedimiento, según la reivindicación 16, que comprende, además, la etapa de proporcionar datos de realimentación posterior al desplazamiento a un gestor de flota, preferentemente en un sistema escalonado como datos resumidos.

18. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, como mínimo, una de las siguientes etapas: medir la dirección de la mirada del conductor, medir la duración del cierre de ojos del conductor, medir el movimiento de parpadeo del conductor, medir la posición de la cabeza del conductor, medir la orientación de la cabeza del conductor, medir características faciales móviles del conductor, medir la temperatura facial del conductor, medir la imagen de temperatura facial del conductor.

19. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, la etapa de medir la fuerza ejercida sobre el volante y/o la medición del movimiento de la columna de dirección.

20. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la evaluación de la atención del conductor comprende una o varias etapas seleccionadas del grupo que consiste en:

- evaluación de un parámetro ponderado con respecto al tiempo, que caracteriza el movimiento de los ojos del conductor durante un periodo de tiempo predeterminado;

- evaluar un parámetro ponderado con respecto al tiempo que caracteriza la mirada de los ojos del conductor fuera de la carretera durante un periodo de tiempo predeterminado;

- evaluar un parámetro ponderado con respecto al tiempo, que caracteriza el movimiento de parpadeo del conductor durante un periodo de tiempo predeterminado;

- evaluar un parámetro ponderado con respecto al tiempo, que caracteriza el movimiento de cierre de los ojos del conductor durante un periodo de tiempo predeterminado;

- evaluar un parámetro ponderado con respecto al tiempo, que caracteriza la posición de la cabeza del conductor durante un periodo de tiempo predeterminado;

- evaluar un parámetro ponderado con respecto al tiempo, que caracteriza el movimiento de la cabeza del conductor durante un periodo de tiempo predeterminado.