Chytré tričko proti mikrospánku nadchlo Japonce, český vynález je ale chytřejší

Dech unaveného člověka je mělký a frekvence nádechů postupně klesá spolu s tím, jak usínáme. K čemu tato informace může být dobrá? Třeba k odhalení, že vaše pozornost klesá a za volantem začínáte klimbat, pospávat. V ten moment by vaše auto spustilo alarm. Protože by mu to prozradilo vaše tričko.

Je to trochu víc informací najednou, a tak to raději rozebereme od konce. Jak by vlastně kus vašeho oblečení mohl poznat, že jste unavení? Tím, že by vaše životní funkce snímal několika senzory. Během napínání hrudníku při nádechu by takové sci-fi triko měnilo svůj elektrický odpor, přičemž by systém porovnával dechovou frekvenci s vaším záznamem.

Tím by dokázal zachytit vaši nastupující únavu ještě před tím, než si toho všimnete vy sami. Nebo než (ne)procitnete z mikrospánku po čelním nárazu do překážky.

Zní to podivně, ale přesně na tomto principu pracuje tričko, na jehož vývoji se podílí technická univerzita v Liberci. Již dříve se stejnou funkcí, ale jinou metodou zabývaly výzkumné instituce v Japonsku. Celý ten neobvyklý směr bádání, který může znamenat průlom jak v oděvnictví, tak v bezpečnosti silniční dopravy, před lety nastartovala dizertační práce Michala Martinky. Ten se totiž na katedře oděvnictví Fakulty textilní TUL zabýval takzvaným smart textile – chytrými, inteligentními textiliemi.

Pro fanoušky futuristických technologií ta oblast asi nebude úplně neznámá. Jsou to například tkaniny, které v závislosti na okolní teplotě buď chladí, anebo naopak hřejí. Oblečení, které dokáže generovat elektřinu do baterie tělesnou námahou. Oděvy, které mají pohybovou paměť a pomáhají lidem s rehabilitací po vážných úrazech.

Anebo jako v případě liberecké TUL trička, která podle frekvence dechu svého nositele poznají, že usíná při řízení.

Triko je bližší než automobil

Můžete namítnout, že moderní auta jsou vybavena řadou bezpečnostních prvků, které bdí nad tím, aby jejich řidič za jízdy nespal.

Martinka ale soudí, že do spolehlivosti mají tyto automobilové technologie daleko. Už proto, že sledují převážně jen nestandardní chování vozu, nikoli však samotného řidiče. Ani kamerové technologie zaměřené na snímání očí řidiče nejsou neomylné a nedokážou odhalit jeho mikrospánek. Který je příčinou až pětiny všech dopravních nehod.

Liberecké smart tričko by se na světovém trhu textilií pro monitoring životních funkcí mohlo prosadit s až sedmkrát nižší cenou.

Jeho triko se senzory, které je lidskému tělu bližší, to ale dovede. A jak pyšně dodává, nemýlí se nikdy. „Sleduje totiž přímo člověka a změny jeho dechové frekvence, přičemž mění svůj elektrický odpor v závislosti na pohybu hrudníku,“ popisuje Martinka.

Dech odpočatého člověka je pravidelný, při únavě nebo spánku naopak mělký a nepravidelný. Frekvence dechu klesá úměrně s tím, jak je člověk unavený a začíná usínat. To znamená, že pauzy mezi nádechy a výdechy nejsou konstantní.

„Po sérii experimentů jsme dospěli do stádia, kdy počátek usínání dokážeme předvídat ještě před tím, než člověk tuto změnu při nástupu únavy zpozoruje a únava naplno udeří. Díky tomu můžeme řidiče včas varovat.“

Únava za volantem jako nenápadný strašák. Na svědomí má rekordní počet nehod

Nevšední oděvní produkt z TUL je na bázi dechové frekvence tedy schopen rozpoznat, že už se vám klíží oči. Teď ještě ten poslední zbývající rozměr využití, to, jak by to celé mělo fungovat v praxi.

V Japonsku se vydali cestou integrovaných senzorů. Česká cesta vede přes snímání elektrického odporu.

Mikrospánek je podle statistik příčinou až pětiny všech závažných dopravních nehod.

Tričko zachytí změny dechu signalizující nastupující velkou únavu už ve chvíli, kdy se řidič nebo řidička cítí ještě v pohodě. A signál o nebezpečné únavě přijde dřív, než přejde do stavu, kdy už každou vteřinou hrozí smrtící mikrospánek. Kus oblečení dá vědět vašemu vozu, že na vás má zapípat, poslat zprávu na displej nebo spustit budíček. Zkrátka, dát vám vědět, že je ještě čas dojet třeba na pumpu a dát si pauzu.

Nadšení z Japonska

Úspěšnost trika už dost zevrubně prověřili na TUL, a do testování se posléze zapojili odborníci z japonské Shinshu University, kteří platí za světovou špičku v oboru.

I tam liberecké triko se senzory vyvolalo nadšení. Už proto, že do principu smart textile vnáší nové sympatické prvky. Nízkou materiálovou náročnost a cenovou dostupnost. Ne že by v Japonsku nedokázali navrhnout triko monitorující životní funkce. Ale jejich produkty sází zpravidla na integrované snímače, ne nepodobné těm, které znáte z nemocničních aparátů.

Jak testy začínaly? Samozřejmě, že v reálném provozu to nešlo. Výzkumníci si pomohli českým herním simulátorem Euro Truck 2.

TUL s nápadem Michala Martinky ale prorazilo se senzory, které pracují na bázi elektrického odporu. Jsou mnohem lacinější, dostupnější. Ten rozdíl se při zachování totožného efektu dá popsat tak, že to japonské tričko by bylo k sehnání za patnáct tisíc, a to z liberecké textilní fakulty jen za dva tisíce.

Uvést takový produkt na trh by nemělo být složité. Počítá se, že do dvou až tří let bude k sehnání. Zbývá vlastně jen provést poslední testy v reálném provozu, čehož by se v Japonsku rádi zhostili letos v srpnu. Tričko je zatím chráněno užitným vzorem a chystá se podání patentu.