A neural network for the detection of drowsiness in drivers

Authors

  • Edurnet Jhaquelin Luna Becerril Tecnologico de Estudios Superiores de Ecatepec
  • Emmanuel Tonatihu Juárez Velázquez Tecnológico Nacional de México
  • Adolfo Meléndez Ramírez Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec

Keywords:

machine learning, neural network, sensors, somnolence, vigil

Abstract

he following article shows the use of machine learning, a type of artificial intelligence, to detect somnolence and the state of vigil in drivers. Somnolence is generated when an individual has high levels of stress or tiredness, and can lead to a potential accident. When alert, it is called vigil state. Two variables are considered: heartbeat and body temperature. Heartbeat was measured with a sensor through the photopletismograph method (PPG). Body temperature was taken through an infrared sensor without contact. The obtained data was used to create a database and to train a neuron network with supervised learning. Later, the information was classified through this data acquisition system.

>> Read more

Author Biographies

Edurnet Jhaquelin Luna Becerril, Tecnologico de Estudios Superiores de Ecatepec

Docente de la Universidad Politécnica de Texcoco en las carreras de Sistemas Computacionales, Electrónica y Telecomunicaciones. Es alumna de maestría del Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec. Sus áreas de interés son machine learning, sistemas embebidos y análisis de datos.

Emmanuel Tonatihu Juárez Velázquez, Tecnológico Nacional de México

Doctor en Comunicaciones y Electrónica por el Instituto Politécnico Nacional. Actualmente se desempeña como profesor e investigador en el Tecnológico Nacional de México y profesor de posgrado en diferentes instituciones educativas. Entre sus áreas principales de experiencia se encuentran las redes de computadoras, los sistemas operativos, los sistemas embebidos, la seguridad informática y los sistemas electrónicos.

Adolfo Meléndez Ramírez, Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec

Doctor en Sistemas Computacionales y docente Investigador en el Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec, en la división de Ingeniería en Sistemas Computacionales. Sus áreas de investigación son seguridad informática, fuzzy systems y machine learning.

References

Aguirre Navarrete, R. I. (2013). Cambios Fisiológicos en el Sueño. Revista Ecuatoriana de Neurología, 22(1-3). https://cutt.ly/uWhhnwe.

Amador Cano, G. (2001). Termorregulación de juveniles y adultos de la langosta de quelas rojas Cherax quadricarinatus [Tesis de Maestría, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada]. https://cutt.ly/iWhhthe.

Baca Flores, P. E. y Bonilla Sánchez, K. A. (2017). Prototipo de un sistema de medición de temperatura corporal y pulso cardiaco, para registro médico digitalizado, en la clínica universitaria de becados internos de la unan-Managua [Tesis de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua]. https://repositorio.unan.edu.ni/9845/1/98913.pdf.

Basco Prado, L., Fariñas Rodríguez, S. e Hidalgo Blanco, M. Á. (2010). Características del sueño de los pacientes en una unidad de cuidados intensivos. Revista Cubana de Enfermería, 26(2). https://cutt.ly/VWhhVc0.

Berzal, F. (2015). Clasificación y predicción. decsai.

Celi, G., Rocha, M. y Yapur, M. (2011, 13 de septiembre). Mediciones fotopletismográficas. Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación [Artículo de Tesis de Grado, Escuela Superior Politécnica del Litoral]. http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/17030.

Comisión Nacional de Seguridad. (2013). Accidentes y sus factores. https://cutt.ly/HWhkzoh.

E. (2019, 27 septiembre). Las fases del sueño: NREM Y REM. Ambiente idóneo y beneficios para la salud. Elsevier Connect. https://www.elsevier.com/es-es/connect/enfermeria/las-fases-del-sueno-nrem-y-rem .

Introducción a las Redes Neuronales Pt. I. (2019, 25 junio). Future Lab. https://futurelab.mx/redes%20neuronales/inteligencia%20artificial/2019/06/25/intro-a-redes-neuronales-pt-1/.

Lanuza Moreno, S. S. y Lira Dávila, K. E. (2018). Condiciones de trabajo, salud y perfil de accidentabilidad en los taxistas de la ciudad de León, en el período 2017-2018 [Tesis Médico y Cirujano, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, León]. https://cutt.ly/vRqqDWP.

LeCun, Y., Bengio, Y. y Hinton, G. (2015, mayo). Deep learning. Nature, 521(7553), 436-444. https://doi.org/10.1038/nature14539.

Márquez Mamano, E. A. (2011). Medidor de frecuencia cardíaca y temperatura corporal [Tesis de Licenciatura, Universidad Mayor de San Andrés]. Repositorio institucional. https://cutt.ly/SWhj7Zp .

Matich, D. J. (2001). Redes Neuronales: Conceptos básicos y aplicaciones. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario. https://cutt.ly/VWhjzO8.

Petzold, C. (2008). The annotated Turing: a guided four through Alan Turing’s historic paper on computability and Turing machine. Wiley Publishing.

Potter, P. A., Perry, A. G., Stockert, P. A. (Eds.). (2019). Fundamentos de enfermería. Elsevier Health Sciences.

Rosales Mayor, E. y Rey de Castro Mujica, J. (2010). Somnolencia: Qué es, qué la causa y cómo se mide. Acta Médica Peruana, 27(2), 137-143. http://www.scielo.org.pe/pdf/amp/v27n2/a10v27n2.pdf.

Saavedra Torres, J. S., Zúñiga Cerón, L. F., Navia Amézquita, C. A. y Vásquez López, J. A. (2013). Ritmo circadiano: el reloj maestro. Alteraciones que comprometen el estado de sueño y vigilia en el área de la salud. Morfolia, 5(3). https://revistas.unal.edu.co/index.php/morfolia/article/view/41615.

Sánchez, S. C. A. (2009). Los ritmos circadianos y la productividad laboral. El Cuaderno Ciencias Estratégicas, 3(5), 39-57.

Sanz Fernández, J. (1989). Biofeedback de temperatura periférica. Revista Española de Terapia del Comportamiento, 7(3), 273-294. https://eprints.ucm.es/id/eprint/27176/.

Tintín Durán, E. I. (2015). Diseño y elaboración de un prototipo de monitor de signos vitales aplicando métodos no invasivos con comunicación de datos a dispositivos móviles [Tesis de Ingeniería, Universidad Politecnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/7982/1/UPS-CT004847.pdf.

Velayos, J. L., Moleres, F. J., Irujo, A. M., Yllanes, D. y Paternain, B. (2007). Bases anatómicas del sueño. Anales del sistema sanitario de Navarra, 30(7-17). https://scielo.isciii.es/pdf/asisna/v30s1/02.pdf.

Published

2021-11-03