رانندگی ایمن یکی از دغدغه‌های اصلی همه افراد است. فناوری‌های جدید، خودروهای خودران را با این امید به ما هدیه داده‌اند که تصادفات ناشی از خطای انسانی را کاهش دهند. این فناوری‌ها همچنین ویژگی‌هایی را معرفی کرده‌اند که هدف آن‌ها ایمن‌تر و لذت‌بخش‌تر کردن رانندگی است. این ویژگی‌ها شامل نمایشگرهای هاد (heads-up) روی شیشه جلو و سیستم‌های ترمز خودکار و موارد دیگر می‌شوند.

از سال ۲۰۱۰، مرگ‌ومیر ناشی از حوادث ترافیکی در سراسر جهان ۵ درصد کاهش یافته است. با این حال، هنوز سالانه ۱.۱۹ میلیون نفر در تصادفات رانندگی جان خود را از دست می‌دهند. علاوه بر این، تصادفات جاده‌ای سالانه تا ۵۰ میلیون نفر را مجروح می‌کنند.

مهم نیست سیستم یک خودرو چقدر پیشرفته باشد، مغز انسان قدرتمندترین کامپیوتر است. درک حواس‌پرتی شناختی نقش مهمی در تضمین ایمنی در جاده‌ها ایفا می‌کند.

چرا حواس‌پرتی مرگبار است

ما انسان‌ها خود را فریب داده‌ایم که فکر کنیم می‌توانیم چند کار را همزمان انجام دهیم. مطالعات ثابت می‌کنند که مغز انسان نمی‌تواند بدون کاهش چشمگیر در سرعت و دقت، چند کار را به طور همزمان انجام دهد.

صحبت کردن با تلفن همراه یا کار با سیستم اطلاعات و سرگرمی هنگام رانندگی در جامعه امروز رایج است. با این حال، این کار می‌تواند خطرناک باشد زیرا حواس شما را از جاده پرت می‌کند.

قوانین مربوط به حواس‌پرتی در رانندگی تلاش می‌کنند ایمنی رانندگان را بهبود بخشند. مهندسان خودروها را به گونه‌ای طراحی می‌کنند که بدون نیاز به دست، راحت‌تر بتوان از آن‌ها استفاده کرد تا حواس‌پرتی‌ها کاهش یابد. با این حال، تصادفات مربوط به رانندگان حواس‌پرت همچنان روزانه باعث مرگ نه نفر در ایالات متحده می‌شود.

ارسال یک پیام متنی کوتاه ممکن است آنی به نظر برسد، اما چشم برداشتن از جاده به هر دلیلی می‌تواند مرگبار باشد. «مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها» (CDC) تخمین می‌زند که ارسال پیامک هنگام رانندگی با سرعت ۵۵ مایل در ساعت مانند رانندگی در یک زمین فوتبال با چشمان بسته است. رانندگی با حواس‌پرت ممکن است به دلایل زیادی مانند خستگی، ناراحتی یا مصرف دارو و الکل اتفاق بیفتد.

هدست‌های بی‌سیم EEG می‌توانند حواس‌پرتی را در حین رانندگی تشخیص داده و به جلوگیری از تصادفات در زمان واقعی کمک کنند. در سال ۲۰۱۳، کلوپ سلطنتی اتومبیل‌رانی استرالیای غربی این نظریه را با ساخت خودروی EEG خود آزمایش کرد.

خودروی مجهز به سیستم تشخیص توجه، رانندگی با حواس‌پرت را به آزمایش می‌گذارد. منبع: RAC

خودروهای مجهز به سیستم تشخیص توجه

همانطور که مثال CDC نشان می‌دهد، مغز ما هنگام حواس‌پرتی نمی‌تواند اطلاعات حیاتی را به طور آگاهانه پردازش کند. RAC استرالیای غربی دریافت که ۲۰ درصد از رانندگان استرالیایی درگیر در تصادفات، به شیئی که با آن برخورد کرده بودند نگاه می‌کردند. با این وجود، آن‌ها به دلیل حواس‌پرتی شناختی متوجه اتفاقاتی که در حال رخ دادن بود، نمی‌شدند.

جفری مک‌کلار، یکی از بنیانگذاران و مدیر فناوری Emotiv توضیح داد: «مغز در اصل یک ماشین سنجش توجه است. بخش جلویی مغز باید فعال بوده و در رانندگی بسیار درگیر باشد، زیرا مغز ناخودآگاه نمی‌داند که انحراف از مسیر قرار است باعث ایجاد مشکل شود.»

ایده این است: چه می‌شود اگر خودروی شما تشخیص دهد که شما حواس‌پرت هستید و سرعت خود را کم کند؟ RAC با همکاری Emotiv برای تغییر یک هیوندای i40 اقدام کرد که بتواند دقیقاً همین کار را انجام دهد. رانندگان به یک هدست ۱۴ کاناله EEG سری EPOC مجهز شدند که با خودرو در ارتباط بود. عملکرد مغز به طور مستقیم بر سرعت خودرو تأثیر می‌گذاشت.

پس از اندازه‌گیری معیارهای اولیه برای حالت‌های مختلف مغز از جمله چشمان باز/بسته، میزان خیره شدن، «حواس‌پرتی کامل» و غیره، خودروی EEG برنامه‌ریزی شد تا در صورت حواس‌پرتی راننده، سرعت خود را کاهش دهد. خودرو همچنین زمانی که راننده سر خود را از جاده برمی‌گرداند، بر اساس اعلام ژیروسکوپ داخلی EPOC، واکنش نشان می‌داد.

کلوپ RAC خودروی مجهز به سیستم سنجش توجه را به یک سفر جاده‌ای برد تا ثابت کند بی‌توجهی روی همه افراد تأثیر می‌گذارد. این سفر جاده‌ای با یک سری آزمایش‌های مدار بسته برای بررسی بیشتر مشکل حواس‌پرتی شناختی، به ویژه در مسیرهای طولانی جاده ادامه یافت. اگرچه این خودروی اصلاح‌شده به تولید انبوه نرسید، اما آگاهی عمومی را در مورد اینکه چقدر راحت می‌توانیم پشت فرمان حواس‌پرت شویم، افزایش داد.

جذابیت یک سیستم هوشمند ارتباط مغز با خودرو (B2V) از دید خودروسازان پنهان نمانده است. در سال ۲۰۱۸، نیسان از نمونه اولیه یک سیستم B2V رونمایی کرد که می‌تواند خود را با ترجیحات کاربر تطبیق داده و در مواقع اضطراری به سرعت واکنش نشان دهد.

نیسان توضیح داد: «با پیش‌بینی حرکت مورد نظر، سیستم‌ها می‌توانند (با چرخاندن فرمان یا کند کردن سرعت خودرو) ۰.۲ تا ۰.۵ ثانیه سریع‌تر از میانگین زمان پاسخگویی انسان عمل کنند و بدون اینکه راننده متوجه تغییر محسوسی شود، زمان واکنش را بهبود بخشند.»

هشدارهای آنی می‌توانند پیش از آنکه راننده برای رانندگی خیلی خسته شود، او را از افت هوشیاری آگاه کنند.

هشدارهای خواب‌آلودگی

احساس خواب‌آلودگی برای ذهن آگاه واضح‌تر از بی‌توجهی ساده است. با این حال، زمانی که راننده شروع به خمیازه کشیدن یا چرت زدن می‌کند، خطر برای خود او و دیگران از قبل بسیار نزدیک است. به همین دلیل است که محققان در حال بررسی استفاده از EEG بی‌سیم برای پیش‌بینی رانندگی در حالت خواب‌آلودگی، قبل از دیر شدن هستند.

اگر چنین سیستم تشخیص خواب‌آلودگی در سیستم عامل خودرو تعبیه شود، راننده ممکن است با اولین نشانه افت شناختی مطلع شود. این مفهوم می‌تواند برای حواس‌پرتی‌های عمومی نیز مفید باشد.

یک مطالعه دانشگاهی، یک چارچوب نرم‌افزاری ایجاد کرد و از یک هدست EPOC برای تشخیص افت توجه در طول سخنرانی‌ها سود برد. با کاهش هوشیاری، هشدارهای پیامکی لرزشی به تلفن همراه دانشجویان ارسال می‌شد که به ۷۵ درصد از شرکت‌کنندگان اجازه می‌داد تمرکز خود را بازیابند و حفظ کنند.

خواب‌آلودگی یک فرد را می‌توان از طریق چندین نشانه بصری مانند تکان دادن سر، بستن چشم‌ها و خمیازه کشیدن شناسایی کرد. مطالعه‌ای توسط لی و همکاران در دانشگاه ملی پوکیونگ از داده‌های ویدیویی و EEG برای نظارت بر حالت‌های هوشیاری مغز و تغییرات حرکتی سر استفاده کرد. آن‌ها دقت تشخیص ۹۶.۲۴ درصد را هنگام مشاهده موارد «خواب‌آلودگی جزئی» گزارش کردند.

با توسعه بیشتر این ایده، مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۷ یک الگوریتم نظرسنجی را برای اندازه‌گیری سطوح مختلف خواب‌آلودگی طراحی و اجرا کرد. هدف، شناسایی زودهنگام خواب‌آلودگی در زمان واقعی برای جلوگیری از خطرناک شدن آن در حین رانندگی است. در طول آزمایش از یک Emotiv EPOC برای اندازه‌گیری فعالیت مغز استفاده شد. نویسندگان میزان موفقیت ۸۲ درصدی را در تفکیک مراحل خواب‌آلودگی و بیداری گزارش کردند.

سیگنال‌های EEG در کنار نشانه‌های بصری مانند خمیازه کشیدن اندازه‌گیری می‌شوند تا کاهش هوشیاری سوژه در حین رانندگی مشخص شود. منبع: لی و همکاران، ۲۰۱۵

آرامش خود را حفظ کرده و به رانندگی ادامه دهید

هدف سازمان ملل متحد کاهش نصف مرگ‌ومیرها و آسیب‌های ناشی از جاده‌ها تا سال ۲۰۳۰ است. دانشمندان و مهندسان راه‌هایی برای درک نحوه فکر رانندگان حواس‌پرت و طراحی خودروها برای کمک به آنها می‌یابند. این امر به دلیل قیمت و در دسترس بودن دستگاه‌های موبایل و بی‌سیم EEG امکان‌پذیر شده است.

محققان از EEG قابل حمل برای مطالعه رانندگی حواس‌پرت، از ذهن‌آگاهی گرفته تا تشخیص خواب‌آلودگی به منظور جلوگیری از تصادفات در جاده‌ها استفاده می‌کنند.

منابع

1آسیب‌های ناشی از حوادث جاده‌ای. (۱۳ دسامبر ۲۰۲۳). سازمان جهانی بهداشت: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

2مدور، کوین پی. و آنتونی دی. واگنر. (۱ آوریل ۲۰۱۹). هزینه‌های چندگانه چندوظیفگی. پاب‌مد سنترال (PMC). www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7075496

3رانندگی با حواس‌پرت. (۲۰۲۳). NHTSA. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving

4رانندگی با حواس‌پرت | ایمنی حمل و نقل | مرکز آسیب | CDC. (بدون تاریخ). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/

5استینسون، ال. (۸ نوامبر ۲۰۱۳). این خودرو وقتی توجه نمی‌کنید متوجه می‌شود و سرعتش را کاهش می‌دهد. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/

6RAC WA. (۱۷ نوامبر ۲۰۱۳). تیزر تلویزیونی سفر جاده‌ای خودروی مجهز به سیستم توجه RAC [ویدیو]. یوتیوب. https://youtu.be/D8WHS0T4N08

7CNET Cars. (۸ ژانویه ۲۰۱۸). نمایشگاه CES 2018: فناوری ارتباط مغز به خودروی نیسان می‌تواند تا حدی ذهن شما را بخواند [ویدیو]. یوتیوب. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw

8سازگاری مغز با خودرو | نوآوری |. (بدون تاریخ). نیسان گلوبال. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/

9چاریتا، اس.، کاروناناندا، ای.، و فیلیپ، جی. (۲۰۱۷). چارچوبی برای مدل‌سازی بازیابی توجه. نشریه علوم کاربردی و فیزیکی، 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1

10لی، جی.، و چانگ، دبلیو. (۲۰۱۵). سیستم هدست EEG آگاه به زمینه برای تشخیص زودهنگام خواب‌آلودگی راننده. Sensors, 15(8)، ۲۰۸۷۳–۲۰۸۹۳. https://doi.org/10.3390/s150820873

11شن، جی.، لی، بی.، و شی، ایکس. (۲۰۱۷). تشخیص بی‌درنگ خواب‌آلودگی انسان از طریق رابط پرتابل مغز و کامپیوتر. نشریه تخصصی علوم کاربردی، 07(03)، ۹۸–۱۱۳. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009

12سازمان ملل متحد با وجود رخ دادن سالانه ۱.۳ میلیون فوتی جاده‌ای، می‌خواهد این تعداد را تا سال ۲۰۳۰ به نصف کاهش دهد.
(۶ دسامبر ۲۰۲۱). أخبار سازمان ملل متحد. بازبینی‌شده در ۲۷ مارس ۲۰۲۴، https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152