Monitoramento de condutores de veículos automotores por meio do controle estatístico de processos.

Abstract

Diversos fatores, como avanços em tecnologia, tornaram os automóveis uma das invenções mais utilizadas no século XXI. No entanto, um grande número de pessoas sofrem acidentes de viação todos os anos transformando, assim, dirigir um veículo numa tarefa desafiadora, principalmente porque até 90% desse acidentes são causados por falhas do condutor. Esses acidentes causam graves prejuízos à sociedade, como perda de vidas, perdas econômicas etc. Devido a isso, tem sido crescente a necessidade do desenvolvimento de sistemas e métodos que monitoram as ações do condutor. Para monitorar a condução, identificar e, até diminuir acidentes são desenvolvidas soluções que têm como principais abordagens: a baseada no veículo, com uso de dados do veículo, e a baseada no comportamento do condutor, com uso de dados do condutor. Para realizar todo esse monitoramento, esta dissertação propõe alguns métodos, além de um Sistema Avançado de Assistência ao Condutor (ADAS) e um circuito, sistema e aplicativo de protótipo de LWDS (Lane Departure Warning System) utilizando componentes de baixo custo e o Controle Estatístico de Processos (SPC), uma técnica que, na literatura, não teve seu uso em ambientes veiculares encontrado. Para o uso do SPC, é explorada a aplicação de seu gráfico de controle Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) em dados de sensores. Mais especificamente, para a detecção de saída de faixa perigosa, com acelerômetro e com acelerômetro e giroscópio, o EWMA é aplicado aos dados dos sensores para identificação da saída de faixa; para o ADAS uma câmera é posicionada em frente ao motorista e fornece imagens para a detecção de sonolência do condutor. O monitoramento do volante é feito por meio dos dados de um acelerômetro e do pedal do freio através de um potenciômetro. O EWMA é aplicado aos dados do volante, pedal e da face do condutor para a identificação de erros e de sonolência; para o protótipo um módulo Wi-Fi é ligado a um sensor 9-axis e os dados são analisados pelo EWMA por meio de um dispositivo móvel. Como prova de conceito e avaliação são apresentados testes sobre o método de detecção de saída de faixa com acelerômetro, incluindo com o giroscópio, o ADAS e o protótipo. O principal objetivo é mostrar que os métodos e sistemas, bem como o SPC no contexto de condução, são boas alternativas para o monitoramento da condução. Resultados mostram que a proposta é uma alternativa viável, com métodos eficientes, identificando e detectando movimentos bruscos, saídas de faixa e sonolência.