CSBE-SCGAB

Understanding the requirements for a blind-spot monitoring system on tractors from the operator’s perspective

Authors: Xin Chen and Danny D. Mann
Description: Unintentional run-overs occur because the operator of a tractor is unable to physically see all around the machine. Therefore, there is a need to devise an effective blind-spot monitoring system for tractors to prevent unintentional run-overs. The purpose of the study was to identify the locations of blind spots around two types of tractors (i.e., with and without a front-end loader), with the ultimate goal of conceptualizing a blind-spot monitoring system capable of eliminating all existing blind spots. Grids were constructed around all four sides of the tractors to determine the presence of blind spots for drivers of varying sitting height (i.e., 5th, 50th and 95th percentile male for erect and slumped postures) at four horizontal planes representing people of varying stature who might be in the vicinity of the tractor (i.e., standing male, standing female, standing child, kneeling adult). Generally, the proportion of markers not visible decreased as the sitting height increased. Differences between erect and slumped sitting postures were not statistically different suggesting this variable could be ignored in the assessment of blind spots around tractors. The proportion of the markers not visible to the operator varied from 0 to 34%, with higher values observed for the tractor with the front-end loader installed. Values were as high as 42% of the markers not visible for the condition where a passenger was present in the passenger/trainer seat. Use of the existing rear-view mirrors eliminated only a small fraction of the blind spot area around the tractors. Through trial and error, it was determined that five and eight cameras would be required to fully detect the entire blind spot area around the two tractors selected for this study. A blind-spot monitoring system composed of five or eight cameras would create substantial additional monitoring burden for the tractor operator and, therefore, is not a feasible solution. A hybrid blind-spot monitoring system consisting of cameras and proximity sensors warrants further investigation.
Résumé: Les écrasements accidentels de personnes par des tracteurs agricoles surviennent en raison de la présence d’angles morts qui empêchent le conducteur de bien voir autour de sa machine. Par conséquent, il existe un besoin pour un système efficace de surveillance de l’angle mort pour les tracteurs qui prévienne les accidents par écrasement. Le but de cette étude était d’identifier où se situent les angles morts autour de deux types de tracteurs (c.-à-d. sans et avec chargeur frontal), avec comme objectif ultime de conceptualiser un système de surveillance des angles morts capable d’éliminer tous les angles morts existants. Des grillages ont été construits autour des quatre côtés des tracteurs pour déterminer la présence d’angles morts pour les conducteurs de différentes tailles en position assise (c.-à-d. 5e, 50e et 95e centile chez les hommes en posture droite ou affaissée) à quatre plans horizontaux représentant des personnes de différentes statures qui pourraient être autour du tracteur (c.-à-d. un homme debout, une femme debout, un enfant debout, un adulte à genou). Généralement, la proportion des marqueurs qui n’étaient pas visibles diminuait avec une augmentation de la taille assise. Les différences entre la posture assise, droite ou affaissée, n’étaient pas statistiquement significatives suggérant que cette variable pouvait être ignorée dans l’évaluation des angles morts autour des tracteurs. La proportion des marqueurs qui n’étaient pas visibles pour le conducteur variait de 0 à 34 % avec les valeurs les plus importantes observées avec le tracteur muni d’un chargeur frontal. Les valeurs atteignaient 42 % des marqueurs non visibles lorsqu’un passager était présent dans le siège du passager/formateur. L’usage des rétroviseurs existants n’éliminait qu’une petite fraction de la zone d’angles morts autour des tracteurs. Par tâtonnements, il a été déterminé que cinq et huit caméras seraient nécessaires pour détecter complètement la zone entière d’angles morts autour des deux tracteurs sélectionnés pour cette étude. Un système de surveillance des angles morts composé de cinq ou huit caméras créerait un fardeau de surveillance additionnel et important pour le conducteur d’un tracteur et, par conséquent, n’est pas une solution viable. Un système hybride de surveillance des angles morts constitué de caméras et de senseurs de proximité devrait faire l’objet de recherches additionnelles.
Mots-clés: Angle mort, écrasement accidentel, tracteur, évaluation, diagramme, caméra, détection, machine agricole, miroir, senseur, modèle HAAT [technologie d’a
Technical field: Machinery Systems Engineering
Citation: Chen, X., and D.D. Mann. 2018. Understanding the requirements for a blind-spot monitoring system on tractors from the operator’s perspective. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 60: 2.33-2.42.
Volume: 60
Issue: 1
Start page number: 2.33
End page number: 2.42
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: April 12,2019
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C18378
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 60 (2018)

Search a publication

Search for:
Find entries that have:
Date:
From:
To:
Publication type: