La conduite prudente est une préoccupation majeure pour tous. Les nouvelles technologies nous ont apporté des voitures autonomes dans l'espoir qu'elles réduiront les accidents causés par des erreurs humaines. Elles ont également introduit des fonctionnalités visant à rendre la conduite plus sûre et plus agréable. Ces fonctionnalités incluent, pour n'en citer que quelques-unes, l'affichage tête haute sur le pare-brise et les systèmes de freinage automatique.

Depuis 2010, les décès sur la route dans le monde ont diminué de 5 %. Cependant, 1,19 million de personnes meurent encore chaque année dans des accidents de voiture. De plus, les accidents de voiture blessent jusqu'à 50 millions de personnes par an1.

Quel que soit le niveau de perfectionnement du système d'une voiture, le cerveau humain reste l'ordinateur le plus puissant. Comprendre la distraction cognitive joue un rôle crucial dans la sécurité routière.

Pourquoi la distraction est mortelle

Les humains se sont bercés d'illusions en pensant qu'ils pouvaient être multitâches. Des études prouvent que le cerveau humain ne peut pas gérer plusieurs tâches à la fois de manière efficace sans une baisse importante de la rapidité et de la précision2.

Parler sur un téléphone portable ou utiliser le système d'infodivertissement en conduisant est courant dans la société actuelle. Cependant, cela peut être dangereux car cela vous distrait de la route.

Les lois sur la distraction au volant tentent d'améliorer la sécurité des conducteurs. Les ingénieurs conçoivent des voitures plus faciles à utiliser sans les mains pour réduire les distractions. Cependant, les accidents impliquant des conducteurs distraits causent toujours neuf décès par jour aux États-Unis3.

Envoyer un court SMS peut sembler instantané, mais quitter la route des yeux, pour quelque raison que ce soit, peut s'avérer mortel. Le CDC estime que l'envoi d'un SMS en conduisant à 55 mph équivaut à traverser un terrain de football les yeux fermés4. La distraction au volant peut survenir pour de nombreuses raisons, comme la fatigue, la contrariété, ou l'usage de drogues ou d'alcool.

Les casques EEG sans fil peuvent détecter les distractions pendant la conduite, aidant ainsi à prévenir les accidents en temps réel. En 2013, le Royal Automobile Club of Western Australia a testé cette théorie en construisant sa propre voiture EEG.

La voiture alimentée par l'attention met la distraction au volant à l'épreuve. Source : RAC

Voitures alimentées par l'attention

Comme le montre l'exemple du CDC, notre cerveau ne peut pas traiter consciemment des informations urgentes lorsque nous sommes distraits. Le RAC de Western Australia a découvert que 20 % des conducteurs australiens impliqués dans des collisions regardaient l'objet qu'ils ont heurté. Cependant, ils n'ont pas pu comprendre ce qui se passait en raison de la distraction cognitive.

« Le cerveau est fondamentalement une machine à attention », explique Geoffrey Mackellar, cofondateur et directeur de la technologie d'Emotiv. La partie frontale du cerveau doit être active et très impliquée dans la conduite, car le cerveau subconscient ne sait pas que sortir d'une voie va causer un problème. »

L'idée : et si votre voiture pouvait détecter que vous êtes distrait et ralentir ? Le RAC a collaboré avec Emotiv pour modifier une Hyundai i40 capable de faire exactement cela. Les conducteurs étaient équipés d'un casque EEG à 14 canaux de la série EPOC qui communiquait avec le véhicule. L'activité cérébrale avait un impact direct sur la vitesse de la voiture.

Après avoir pris des mesures de référence pour divers états cérébraux, notamment les yeux ouverts/fermés, la fréquence du regard, l'« absence de concentration », etc., la voiture EEG a été programmée pour ralentir lorsque la personne était distraite. La voiture réagissait également lorsqu'un conducteur détournait la tête de la route, comme l'indiquait le gyroscope intégré de l'EPOC.

Le RAC a emmené la voiture « alimentée par l'attention » lors d'un voyage routier pour prouver que l'inattention touche tout le monde6. Ce voyage a été suivi d'une série d'expériences en circuit fermé afin d'explorer plus en détail le problème de la distraction cognitive, en particulier sur de longs trajets de route. Bien que la voiture modifiée n'ait pas été produite en série, elle a sensibilisé le public à la facilité avec laquelle nous pouvons être distraits derrière le volant.

L'attrait d'un système intelligent reliant le cerveau au véhicule (B2V, Brain-to-Vehicle) n'a pas échappé aux constructeurs automobiles. En 2018, Nissan a dévoilé un prototype B2V capable de s'adapter aux préférences d'un utilisateur et de réagir rapidement en cas d'urgence7.

« En anticipant le mouvement prévu, les systèmes peuvent s'enclencher (tourner le volant ou ralentir la voiture) de 0,2 à 0,5 seconde plus rapidement que le temps de réaction humain moyen, améliorant ainsi les temps de réaction tout en restant largement imperceptibles pour le conducteur », a expliqué Nissan8.

Des alertes en temps réel pourraient avertir les conducteurs d'une altération de leurs facultés avant qu'ils ne soient trop fatigués pour conduire.

Alertes de somnolence

Se sentir somnolent est plus évident pour l'esprit conscient que l'inattention. Cependant, au moment où un conducteur commence à bâiller ou à piquer du nez, le danger pour lui-même et pour les autres est déjà imminent. C'est pourquoi les chercheurs étudient l'utilisation de l'EEG sans fil pour prédire la somnolence au volant avant qu'il ne soit trop tard.

Si un tel système de détection de la somnolence était intégré au système logiciel d'une voiture, le conducteur pourrait être alerté dès le premier signe d'altération cognitive. Ce concept pourrait également être bénéfique pour la distraction générale.

Une étude universitaire a créé une infrastructure logicielle et utilisé un casque EPOC pour détecter la baisse d'attention pendant les cours. Des alertes par SMS vibrants ont été envoyées sur les téléphones portables des étudiants lorsque leur vigilance diminuait, permettant à 75 % des participants de retrouver et de maintenir leur concentration9.

La somnolence d'une personne peut être identifiée grâce à plusieurs indices visuels, tels que les hochements de tête, la fermeture des yeux et les bâillements. Une étude de Li et al. de l'Université Nationale de Pukyong a utilisé des données vidéo et EEG pour observer les états cérébraux vigilants, leurs variations ainsi que les mouvements de tête. Ils ont signalé une précision de détection de 96,24 % lors de l'observation d'événements de « légère somnolence »10.

En poussant cette idée plus loin, une étude de 2017 a conçu et mis en œuvre un algorithme d'interrogation pour mesurer différents niveaux de somnolence. L'objectif est de repérer la somnolence dès le début en temps réel afin de l'empêcher de devenir dangereuse pendant la conduite. Un appareil Emotiv EPOC a été utilisé pour mesurer l'activité cérébrale pendant l'expérience. Les auteurs ont rapporté un taux de réussite de 82 % dans la séparation des phases de somnolence et d'éveil11.

L'EEG est mesuré parallèlement à des indices visuels tels que le bâillement afin d'identifier précisément une perte de vigilance chez le sujet pendant la conduite. Source : Li et al., 2015

Restez calme et continuez à rouler

L'ONU vise à réduire de moitié le nombre de morts et de blessés sur les routes d'ici 203012. Les scientifiques et les ingénieurs peuvent comprendre comment les conducteurs distraits pensent et concevoir des véhicules pour les aider. Cela est possible grâce au prix et à la disponibilité d'appareils EEG mobiles et sans fil.

Les chercheurs utilisent l'EEG mobile pour étudier la distraction au volant, de la pleine conscience à la détection de la somnolence, afin de prévenir les accidents de la route.

Références

1Traumatismes dus aux accidents de la circulation. (13 décembre 2023). Organisation mondiale de la Santé : OMS. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

2Madore, Kevin P. et Anthony D. Wagner. (1er avril 2019). Multicosts of Multitasking. PubMed Central (PMC). www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7075496

3Distracted Driving. (2023). NHTSA. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving

4Distracted driving | Transportation Safety | Injury Center | CDC. (s. d.). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/

5Stinson, L. (8 novembre 2013). This car senses when you’re not paying attention and slows down. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/

6RAC WA. (17 novembre 2013). RAC Attention Powered Car Road Trip TVC [Vidéo]. YouTube. https://youtu.be/D8WHS0T4N08

7CNET Cars. (8 janvier 2018). CES 2018: Nissan's brain-to-vehicle technology can sort of read your mind [Vidéo]. YouTube. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw

8Brain-to-Vehicle | Innovation |. (s. d.). Nissan Global. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/

9Charitha, S., Karunananda, A., & Philippe, G. (2017). Framework for modeling of regaining the attention. Journal of Applied and Physical Sciences, 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1

10Li, G., & Chung, W. (2015). A Context-Aware EEG headset system for early detection of driver drowsiness. Sensors, 15(8), 20873–20893. https://doi.org/10.3390/s150820873

11Shen, J., Li, B., & Shi, X. (2017). Real-Time detection of human drowsiness via a portable Brain-Computer interface. Open Journal of Applied Sciences, 07(03), 98–113. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009

12Avec 1,3 million de morts sur les routes chaque année, l'ONU veut diviser ce nombre par deux d'ici 2030.
(6 décembre 2021). ONU Info. Consulté le 27 mars 2024, https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152