07-Testing & Verification

Fáza 1: Domáce testovanie (Statické)

Testové prostredie

• Miesto: Domáce prostredie
• Podmienky: Sedenie na stoličke, simulácia vodičskej polohy
• Účel: Kalibrácia detekčných prahov a časových okien
• Trvanie: 20 hodin testovania rôznych scenárov a oprava parametrov

Počiatočné parametre (verzia 1.0)

Prvé nastavenie bolo zámerně konzervativnejšie (vyššie prahy, dlhšie časové okná) pre bezpečné testovanie:

// 1. Strong Nod
const float SLEEP_ANGLE_THRESHOLD = 35.0°;   // Vyšší prah
const int SLEEP_TIME_THRESHOLD = 2000ms;      // Dlhšie čakanie

// 2. Micro Nods
const float MICRONOD_THRESHOLD = 20.0°;
const int MICRONOD_COUNT_ALERT = 3;
const int MICRONOD_TIME_WINDOW = 10000ms;     // Dlhšie okno
const float MICRONOD_SPEED_THRESHOLD = 15.0°/s;

// 3. Slow Drift
const float SLOW_DRIFT_THRESHOLD = 15.0°;
const int SLOW_DRIFT_TIME = 5000ms;           // Dlhšie čakanie

// 4. Freeze
const int NO_MOVEMENT_TIME = 15000ms;         // 15 sekúnd
const float MOVEMENT_THRESHOLD = 2.0°;

// 5. Side Tilt
const float SIDE_TILT_THRESHOLD = 30.0°;
const int SIDE_TILT_TIME = 3000ms;

Zistenia z domáceho testovania

Problémy:

• Prahy boli príliš vysoké - Strong Nod vyžadoval extrémny náklon 35°
• Časové okná boli príliš dlhé - 2 sekundy na Strong Nod je nebezpečne dlho
• Freeze algoritmus reagoval príliš pomaly (15 sekúnd)
• Falošné negatíva - Niektoré nebezpečné stavy neboli zachytené

Úspešné validácie:

• Kalibračný systém fungoval správne (50 vzoriek, baseline výpočet)
• Display UI bol čitateľný a informatívny
• Serial komunikácia fungovala spoľahlivo
• Kruhový buffer pre mikrokývnutia fungoval správne

Optimalizované parametre (verzia 2.0)

Na základe testovania boli parametre sprísené pre reálne použitie:

// 1. Strong Nod
const float SLEEP_ANGLE_THRESHOLD = 25.0°;    // ↓ 10° (citlivejšie)
const int SLEEP_TIME_THRESHOLD = 500ms;       // ↓ 1500ms (4x rýchlejšie!)

// 2. Micro Nods
const float MICRONOD_THRESHOLD = 15.0°;       // ↓ 5°
const int MICRONOD_COUNT_ALERT = 3;           // Bez zmeny
const int MICRONOD_TIME_WINDOW = 8000ms;      // ↓ 2000ms
const float MICRONOD_SPEED_THRESHOLD = 12.0°/s; // ↓ 3°/s

// 3. Slow Drift
const float SLOW_DRIFT_THRESHOLD = 12.0°;     // ↓ 3°
const int SLOW_DRIFT_TIME = 3000ms;           // ↓ 2000ms

// 4. Freeze
const int NO_MOVEMENT_TIME = 10000ms;         // ↓ 5000ms (33% rýchlejšie)
const float MOVEMENT_THRESHOLD = 1.5°;        // ↓ 0.5°

// 5. Side Tilt
const float SIDE_TILT_THRESHOLD = 25.0°;      // ↓ 5°
const int SIDE_TILT_TIME = 500ms;             // ↓ 2500ms (6x rýchlejšie!)

// Wake-up
const int WAKE_TIME_THRESHOLD = 1000ms;       // Pridané

Porovnanie parametrov

Algoritmus	Parameter	V1.0	V2.0	Zmena
Strong Nod	Uhol	35°	25°	-29%
Strong Nod	Čas	2000ms	500ms	-75%
Micro Nods	Uhol	20°	15°	-25%
Micro Nods	Rýchlosť	15°/s	12°/s	-20%
Slow Drift	Uhol	15°	12°	-20%
Slow Drift	Čas	5000ms	3000ms	-40%
Freeze	Čas	15000ms	10000ms	-33%
Freeze	Prah	2.0°	1.5°	-25%
Side Tilt	Uhol	30°	25°	-17%
Side Tilt	Čas	3000ms	500ms	-83%

Výsledok: Systém je teraz 2-6x citlivejší a rýchlejší v detekcii nebezpečných stavov.

---

Fáza 2: Real-world testovanie (Dynamické)

Testové prostredie

• Miesto: Osobné vozidlo na reálnych cestách
• Podmienky:
  • Mestské cesty (30-50 km/h)
  • Prímestské cesty (60-90 km/h)
  • Rôzne povrchy (asfalt, hrboľaté cesty)
• Trvanie: 10 hodin
• Zariadenie: M5StickC Plus 2 pripevnený elastickou čelenkou na čelo

Test setup

Nodyne počas testovania v reálnych podmienkach

Testové scenáre

1. Normálna jazda (Baseline)

Scenár: Bdelá jazda s normálnymi pohybmi hlavy Výsledok:

• Žiadne falošné pozitíva
• Metriky sa aktualizovali plynulo
• Batéria vydržala celé testovanie (5-8h výdrž potvrdená)

2. Simulovaný Strong Nod

Scenár: Zámerné prudké naklonenie hlavy dopredu >25° na 1 sekundu Výsledok:

• Alarm sa aktivoval po ~600ms (limit 500ms + detekčná latencia)
• Červená obrazovka + 1000/1500Hz tón
• RGB LED sa rozsvetila
• JSON alert odoslaný do dashboardu

3. Simulované Micro Nods

Scenár: Séria 3 rýchlych kývnutí (>15°, >12°/s) za 8 sekúnd Výsledok:

• Po 3. kývnutí alarm okamžite
• Kruhový buffer správne zaznamenal všetky 3 kývnutia
• Časové okno 8s fungovalo správne (staršie kývnutia sa nezapočítali)

4. Simulovaný Slow Drift

Scenár: Pomaly kĺzajúca hlava v rozsahu 12-25° na 4 sekundy Výsledok:

• Alarm po ~3.2 sekundách
• Nereagoval na rýchle prechody cez toto pásmo

5. Simulovaný Freeze

Scenár: Úplné zamrznutie hlavy na 12 sekúnd Výsledok:

• Alarm po 10 sekundách
• Malé prirodzené mikropohyby (<1.5°) neresetnuli časovač

6. Simulovaný Side Tilt

Scenár: Bočné naklonenie hlavy >25° na rameno Výsledok:

• Alarm po ~600ms
• Rýchla reakcia zabránila dlhšiemu spánku

7. Hrboľaté cesty

Scenár: Jazda po hrboľatej ceste s veľkými vibráciami Výsledok:

• EMA filter efektívne vyhladzoval šum
• 1 falošný poplach (Freeze) počas extrémnych vibrácií (~5% miera)
• Vozač manuálne vypol alarm tlačidlom B

Výsledky merania

Metrika	Cieľ	Dosiahnuté	Status
Úspešnosť detekcie	>95%	100%	Prekročené
Falošné pozitíva	<10%	<5%	Prekročené
Reakcný čas	<1s	0.5-3s	Splnené
Výdrž batérie	>5h	5-8h	Splnené
Stabilita systému	Bez pádov	Žiadne pády	Splnené

Video dokumentácia

• Real-world test: YouTube - Nodyne Real-World Testing

Video ukazuje testovanie v reálnych jazdných podmienkach s funkčným zariadením.

---

Závery testovania

Úspešné aspekty

1. 5 algoritmov funguje paralelne - Žiadne konflikty, každý deteguje špecifický typ ospalosti
2. Kalibračný systém - 50 vzoriek poskytuje spoľahlivý baseline
3. EMA filter - Efektívne redukuje šum z vibrácií
4. Serial komunikácia - Stabilná, bez straty paketov
5. Optimalizované prahy - Verzia 2.0 je 2-6x citlivejšia než v1.0
6. Battery life - 5-8 hodín pokrýva väčšinu jázd

Zistené problémy

1. Falošné pozitíva na hrboľatých cestách - Freeze algoritmus občas reaguje na extrémne vibrácie
   • Riešenie: EMA filter pomohol znížiť z ~10% na <5%
2. Pohodlie čelenky - Elastická čelenka môže byť nepohodlná na dlhých jazdách
   • Riešenie: Použitie mäkšieho materiálu v budúcich verziách

---

Navigation: ⬅️ Implementation · ⬆️ SDLC · ⬅️ Projekt · ➡️ Operation