Nuovi dispositivi attaccati ai sedili possono dire se un guidatore è assonnato o ha una malattia improvvisa, segnalando a una futura auto intelligente di agire.

 

Un disegno di legge bipartisan sulle infrastrutture recentemente firmato dal presidente Usa, Joe Biden, include l’obbligo per le case automobilistiche di installare sistemi di monitoraggio dei conducenti che rilevano i conducenti ubriachi o alterati.

I sistemi attuali si basano su telecamere, che hanno dei limiti. Ora, i ricercatori che fanno parte del settore Applied Electronic Materials (Materiali elettronici applicati) dell’American Chemical Society (ACS) hanno realizzato sensori resistenti al calore e di rilevamento della pressione che, quando attaccati ai sedili, possono dire se un guidatore è assonnato o ha una malattia improvvisa, segnalando a una futura auto intelligente di agire.

La maggior parte degli attuali sistemi di rilevamento della sonnolenza utilizza una telecamera esterna proiettata in avanti per monitorare la posizione della corsia o correzioni improvvise ed esagerate. Altri usano una telecamera interna per controllare il viso o gli occhi di un guidatore che manifesta segni di sonnolenza.

I sistemi basati su telecamera, sebbene utili, presentano svantaggi. Per esempio, una telecamera esterna potrebbe essere bloccata dal fango e una telecamera interna potrebbe essere meno efficace di notte. Gli scienziati hanno, in passato, sperimentato l’utilizzo di sensori piezoelettrici (ossia materiali autoalimentati che accumulano una carica elettrica in risposta alla pressione) per monitorare la postura di un guidatore, postura che cambia quando una persona si addormenta, quando ha un’emergenza sanitaria improvvisa o quando è ubriaca.

Tuttavia, i sensori piezoelettrici esistenti non possono resistere alle alte temperature, un requisito per le apparecchiature elettriche ed elettroniche nei veicoli. Un team di ricerca guidato da Toshimi Nagase si è messo allora a lavorare su sensori piezoelettrici flessibili e resistenti al calore che potessero essere incorporati nel sedile di un veicolo per monitorare la postura del conducente.

I ricercatori hanno preparato film a base di ossido di zinco direttamente su una superficie di poliammide e poi hanno serigrafato una pasta d’argento su entrambi i lati per ottenere un foglio piezoelettrico. Hanno collegato un cavo coassiale per rilevare i cambiamenti nella carica elettrica con la pressione e poi hanno piegato il foglio a metà attorno al cavo. Il foglio del sensore ha resistito al riscaldamento fino a 121 gradi, senza cambiamenti nelle sue proprietà.

Dopo aver dimostrato che il sensore può discriminare i cambiamenti nel carico meccanico, il team ha posizionato un sensore sullo schienale di una sedia. Rilevando i leggeri movimenti del corpo di una persona seduta, il sensore ha permesso ai ricercatori di calcolare la respirazione e le pulsazioni della persona.

Altri due sensori collegati al sedile di una sedia potrebbero rilevare quando una persona si è inclinata a sinistra o a destra con la parte superiore del corpo, il che potrebbe indicare sonnolenza.

I ricercatori affermano che in futuro un sistema di monitoraggio basato sui sensori potrebbe rilevare cambiamenti nei segni vitali o nella postura del corpo, attivando un’auto a guida autonoma nel trovare un luogo sicuro per fermarsi. Il veicolo potrebbe anche contattare gli operatori sanitari di emergenza, a seconda della situazione.

Per arrivare a quel punto, il prossimo passo è testare i sensori piezoelettrici in un’auto, dove i movimenti e le vibrazioni del veicolo contribuiranno al rumore di fondo nelle misurazioni, afferma il team.

 

 

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