Thế giới đã có một số hệ thống sử dụng camera gắn trên xe để phát hiện tài xế say rượu. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ và Khoa học Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia Nhật Bản cho rằng chúng không phải lúc nào cũng đáng tin cậy. Giải pháp thay thế của họ là một hệ thống cảm biến tích hợp trên ghế ô tô.
Các hệ thống phát hiện say xỉn dựa vào camera thường hoạt động theo hai cách. Thứ nhất là camera ngoài dùng để phát hiện chuyển động khác thường của xe như lượn qua lượn lại giữa các làn đường hoặc thay đổi trạng thái đột ngột. Thứ hai là camera trong giúp theo dõi khuôn mặt tài xế và tìm kiếm những biểu hiện như nhắm mắt hoặc gục đầu.
Theo nhóm nghiên cứu, cả hai hệ thống này đều có những hạn chế nhất định. Camera ngoài có thể bị bùn hay bụi rác che mờ còn camera trong hoạt động kém khi thiếu sáng. Do đó, họ phát triển hệ thống cảm biến áp lực gắn ở ghế ngồi để theo dõi chuyển động cơ thể của tài xế hiệu quả hơn. Thiết lập thử nghiệm dựa trên phòng thí nghiệm, trong đó các cảm biến được tích hợp vào một chiếc ghế.
Hệ thống gồm một cảm biến ở lưng ghế có thể phát hiện nhịp tim và tốc độ hô hấp của tình nguyện viên trong thử nghiệm. Những yếu tố này thay đổi một cách đặc trưng khi tài xế trở nên lơ mơ. Hai cảm biến khác đặt ở chỗ ngồi giúp nhận biết khi tình nguyện viên ngả sáng trái hoặc phải nhiều lần, những chuyển động này có thể cho thấy tài xế đang ngủ gật.
Các cảm biến được làm từ vật liệu áp điện, nghĩa là tạo ra dòng điện khi chịu áp lực cơ học. Những vật liệu như vậy thường không thể chịu nhiệt độ cao trong khi thiết bị điện dùng trên ô tô lại yêu cầu điều này.
Nhóm chuyên gia giải quyết vấn đề trên bằng cách kẹp cáp đồng trục phát hiện dòng điện trong một tấm vật liệu áp điện đặc biệt được gấp lại. Vật liệu này gồm một lớp nền bằng nhựa polyimide với màng oxit kẽm ở một mặt và keo bạc phủ lên cả hai mặt. Kết quả, họ thu được cảm biến chịu nhiệt tới 121 độ C.
Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí ACS Applied Electronic Materials. Các nhà khoa học đang lên kế hoạch lắp hệ thống cảm biến vào ghế ô tô thật và thử nghiệm trên đường./.
