Sensores integrados en coches para prevenir que los conductores se duerman

El Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV) ha trabajado en el desarrollo de un dispositivo integrado en textiles inteligentes capaz de medir la actividad cardiaca y la respiración del conductor para prevenir la somnolencia y la fatiga al volante, en el marco del proyecto europeo Harken.

Este sistema de sensores no invasivo mide la actividad cardiaca y la respiración, integrado en la cubierta del asiento y en el cinturón de seguridad del vehículo. Según explica el director de Innovación de Mercados en Automoción y Medios de Transporte del IBV, José Solaz, en la nota de prensa del Instituto, "la variación del ritmo cardiaco y el ritmo respiratorio son buenos indicadores del estado del conductor en tanto que están relacionados con la fatiga del mismo. Es decir, cuando se entra en estados de fatiga o somnolencia aparecen modificaciones en la respiración y frecuencia cardíaca, por eso monitorizando estas constantes podemos detectar y, por tanto, avisar al conductor ante la aparición de síntomas de fatiga".

Hasta la fecha no existía ningún dispositivo capaz de medir estas constantes de manera no invasiva en un coche y obteniendo un resultado equiparable a la medición en un laboratorio.

Harken, desarrollado por empresas, universidades y centros tecnológicos, es "una solución innovadora ya que es capaz de medir ambas variables en un ambiente de vibraciones y movimientos del usuario por medio de materiales inteligentes incorporados en la funda del asiento y el cinturón de seguridad: detecta el efecto mecánico del corazón y la actividad respiratoria, filtrando y anulando el ruido producido por los elementos propios de un vehículo en movimiento (vibraciones y movimientos del cuerpo) y calcula los parámetros relevantes, que se integrarán en futuros detectores de fatiga o somnolencia".

El resultado final de este proyecto es un prototipo completamente funcional que permite anticipar los síntomas de la fatiga relacionados con la respiración y la frecuencia cardíaca y monitoriza esta actividad fisiológica, con el objetivo de disminuir el número de los accidentes producidos por esta causa.

El sistema consta de tres componentes principales: el sensor del asiento, el sensor del cinturón de seguridad, y el SPU (signal processing unit, unidad de procesamiento de señal), que procesa los datos de los sensores en tiempo real. Además, gracias a su capacidad de integración, es completamente invisible para el usuario.

Testado en circuito cerrado

Solaz explica que el dispositivo "ha sido testado por usuarios en circuito cerrado -en la escuela de conducción Luis Climent- para determinar su eficacia en condiciones de uso reales".

Dada su orientación a una rápida industrialización, el dispositivo Harken permitirá en breve testar el comportamiento del sistema en situaciones de tráfico real. De hecho las pruebas preliminares "han obtenido unos resultados muy positivos y completamente fiables", confirma Solaz. De esta manera, Harken ayudará en un futuro próximo a reducir los accidentes.

Un grave problema

Los accidentes de tráfico provocados por la fatiga representan un importante problema social y económico para la UE. En 2008, se produjeron más de 1,2 millones de accidentes de tráfico en la UE, con 1,5 millones de heridos y 38.000 muertos. Este tipo de accidente será la tercera causa de muerte y discapacidad mundial más frecuente en 2020.

Según datos del eSafety Forum, más del 8% de todos los accidentes de vehículos están relacionados con la fatiga. Esto implica cerca de 100.000 accidentes y 125.000 heridos al año en la Unión Europea. Esta proporción aumenta en el caso de los accidentes con víctimas mortales, siendo la fatiga del conductor responsable de entre el 20 y el 35 % de los accidentes severos.

Las medidas para evitar la fatiga al volante pueden ir dirigidas a conductores, empresas, infraestructuras o vehículos. Las campañas publicitarias, la mejora de las infraestructuras, los cambios en la legislación y los sistemas a bordo para alertar a los conductores cuando están fatigados son algunas de las medidas que, durante estos últimos años, han ido poniéndose en marcha.

Los detectores de fatiga integrados en los componentes del vehículo pueden reducir este problema, salvando miles de vidas al año y reduciendo en miles de millones de euros los costes sanitarios.

Financiado a través del 7º Programa Marco, dentro del Programa "Capacidades. Investigación en beneficio de las PYMES", el proyecto Harken arrancó en julio de 2012. El Instituto de Biomecánica participa en esta investigación junto al centro tecnológico Eesti Innovatsiooni Instituut (Estonia) y la Universidad de Manchester (Reino Unido)

El proyecto reúne a un consorcio de pequeñas y medianas Empresas que producen componentes de vehículos (textiles para asientos, cinturones de seguridad, tejidos inteligentes y biosensores), que llevarán a cabo la industrialización de este sistema. Además, el consocrio cuenta con la empresa Ficomirros como representación de los proveedores de primer nivel de la industria del automóvil, que es el puente con los fabricantes de vehículo completo, futuros integradores de esta tecnología.