Veilig rijden is voor iedereen een belangrijk punt van zorg. Nieuwe technologie heeft ons zelfrijdende auto's gebracht in de hoop dat dit het aantal ongelukken door menselijke fouten zal verminderen. Het heeft ook functies geïntroduceerd die erop gericht zijn het rijden veiliger en aangenamer te maken. Deze functies omvatten, om er maar een paar te noemen, heads-up displays op voorruiten en automatische remsystemen.

Sinds 2010 is het aantal verkeersdoden wereldwijd met 5% gedaald. Er overlijden echter nog steeds elk jaar 1,19 miljoen mensen bij auto-ongelukken. Daarnaast raken jaarlijks tot wel 50 miljoen mensen gewond door auto-ongelukken1.

Hoe geavanceerd het systeem van een auto ook is, het menselijk brein is de krachtigste computer. Het begrijpen van cognitieve afleiding speelt een cruciale rol bij het waarborgen van de veiligheid op de weg.

Waarom afleiding dodelijk is

Als mensen hebben we onszelf wijsgemaakt dat we kunnen multitasken. Onderzoeken bewijzen dat het menselijke brein niet effectief kan multitasken zonder een aanzienlijke afname in snelheid en nauwkeurigheid2.

Bellen met een mobiele telefoon of het infotainmentsysteem tijdens het rijden is heel normaal in de huidige samenleving. Dit kan echter gevaarlijk zijn omdat het je afleidt van de weg.

Wetten tegen afgeleid rijden proberen de veiligheid van bestuurders te verbeteren. Ingenieurs ontwerpen auto's zo dat ze gemakkelijker handsfree te bedienen zijn om afleidingen te verminderen. Desondanks veroorzaken crashes waarbij afgeleide bestuurders betrokken zijn nog steeds dagelijks negen sterfgevallen in de Verenigde Staten3.

Het versturen van een snel sms-je voelt misschien alsof het in een oogwenk gebeurt, maar je ogen om welke reden dan ook van de weg halen kan dodelijk zijn. De CDC schat dat sms'en tijdens het rijden met 55 mph (ca. 88 km/u) vergelijkbaar is met het oversteken van een heel voetbalveld met je ogen dicht4. Afgeleid rijden kan door vele oorzaken ontstaan, zoals vermoeidheid, ontdaan zijn, of het gebruik van drugs of alcohol.

Draadloze EEG-headsets kunnen afleiding tijdens het rijden detecteren, wat helpt om ongelukken in realtime te voorkomen. In 2013 testte de Royal Automobile Club of Western Australia deze theorie.

De door aandacht aangedreven auto test afgeleid rijden. Bron: RAC

Door aandacht aangedreven auto's

Zoals het CDC-voorbeeld laat zien, kunnen onze hersenen dringende informatie niet bewust verwerken als we afgeleid zijn. De RAC van West-Australië ontdekte dat 20% van de Australische automobilisten die betrokken waren bij crashes, keken naar het object dat ze raakten. Door cognitieve afleiding konden ze echter niet bevatten wat er gebeurde.

"Het brein is in feite een aandachtsmachine," legt Geoffrey Mackellar uit, medeoprichter en Chief Technology Officer van Emotiv. Het voorste deel van de hersenen moet actief en zeer betrokken zijn bij het rijden, omdat de onderbewuste hersenen niet weten dat het verlaten van een rijstrook een probleem gaat veroorzaken."

Het idee: wat als je auto zou kunnen voelen wanneer je bent afgeleid en vaart mindert? RAC werkte samen met Emotiv om een Hyundai i40 aan te passen die precies dat kon doen. Bestuurders werden uitgerust met een EPOC Series 14-kanaals EEG-headset die communiceerde met het voertuig. Hersenprestaties hadden direct invloed op de snelheid van de auto.

Na het nemen van referentiemetingen voor verschillende hersentoestanden, waaronder ogen open/dicht, blikfrequenties, "wegdromen", enz., werd het voertuig geprogrammeerd om vaart te minderen wanneer de persoon afgeleid was. De auto reageerde ook wanneer een bestuurder zijn hoofd wegdraaide van de weg, zoals aangegeven door de ingebouwde gyroscoop van de EPOC.

RAC nam de "door aandacht aangedreven" auto mee op een roadtrip om te bewijzen dat onoplettendheid iedereen treft6. De roadtrip werd opgevolgd met een reeks experimenten op een afgesloten circuit om het probleem van cognitieve afleiding verder te onderzoeken, met name op lange wegdelen. Hoewel de aangepaste auto niet in massaproductie is genomen, heeft het de publieke bewustwording vergroot over hoe gemakkelijk we achter het stuur afgeleid kunnen raken.

De aantrekkingskracht van een slim brain-to-vehicle (B2V)-systeem is autofabrikanten niet ontgaan. In 2018 onthulde Nissan een B2V-prototype dat zich kan aanpassen aan de voorkeuren van een gebruiker en snel kan reageren in noodgevallen7.

"Door te anticiperen op de beoogde beweging kunnen systemen 0,2 tot 0,5 seconden sneller ingrijpen (door aan het stuur te draaien of de auto af te remmen) dan de gemiddelde menselijke reactietijd, wat de reactietijd verbetert terwijl het voor de bestuurder grotendeels onmerkbaar is," legde Nissan uit8.

Realtime waarschuwingen kunnen bestuurders wijzen op verminderde alertheid voordat ze te moe zijn om te rijden.

Waarschuwingen voor slaperigheid

Zich slaperig voelen is duidelijker voor de bewuste geest dan onoplettendheid. Tegen de tijd dat een bestuurder echter begint te geeuwen of met zijn hoofd knikkebolt, is het gevaar voor zichzelf en anderen al onmiddellijk aanwezig. Dat is de reden waarom onderzoekers het gebruik van draadloze EEG onderzoeken om slaperig rijden te voorspellen voordat het te laat is.

Als een dergelijk systeem voor het detecteren van slaperigheid zou worden geïmplementeerd in het besturingssysteem van een auto, zou een bestuurder kunnen worden gewaarschuwd bij de eerste tekenen van cognitieve achteruitgang. Dit concept zou ook nuttig kunnen zijn voor algemene afleiding.

Een universitaire studie creëerde een softwareframework en gebruikte een EPOC-headset om afdwalende aandacht tijdens lezingen te detecteren. Er werden trillende sms-waarschuwingen naar de mobiele telefoons van studenten gestuurd wanneer de alertheid daalde, waardoor 75% van de deelnemers hun focus kon herpakken en behouden9.

De slaperigheid van een persoon kan worden geïdentificeerd door middel van verschillende visuele signalen, zoals knikkebollen, het sluiten van de ogen en geeuwen. Een studie van Li et al. van de Pukyong National University gebruikte video- en EEG-gegevens om alerte hersentoestanden en veranderingen en hoofdbewegingen te observeren. Ze rapporteerden een detectienauwkeurigheid van 96,24% bij het waarnemen van "licht slaperige" gebeurtenissen10.

Om dit idee verder uit te werken, ontwierp en implementeerde een studie uit 2017 een polling-algoritme om verschillende gradaties van slaperigheid te meten. Het doel is om slaperigheid in realtime in een vroeg stadium te ontdekken om te voorkomen dat het gevaarlijk wordt tijdens het rijden. Er werd een Emotiv EPOC gebruikt om de hersenactiviteit tijdens het experiment te meten. De auteurs rapporteerden een succespercentage van 82% bij het scheiden van de slaperige- en waakfasen11.

EEG wordt gemeten naast visuele signalen zoals geeuwen om een verlies van alertheid bij de proefpersoon tijdens het rijden nauwkeurig te bepalen. Bron: Li et al., 2015

Blijf kalm en rijd door

De VN streeft ernaar om het aantal verkeersdoden en -gewonden tegen 2030 te halveren12. Wetenschappers en ingenieurs kunnen leren hoe afgeleide bestuurders denken en voertuigen ontwerpen om hen te helpen. Dit is mogelijk dankzij de prijs en beschikbaarheid van draadloze, mobiele EEG-apparaten.

Onderzoekers gebruiken mobiele EEG om afgeleid rijden te bestuderen, van mindfulness tot het detecteren van slaperigheid, om zo ongelukken op de weg te voorkomen.

Referenties

1Road traffic injuries. (2023, 13 december). World Health Organization: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

2Madore, Kevin P. en Anthony D. Wagner. (2019, 1 april). Multicosts of Multitasking. PubMed Central (PMC).

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

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

5Stinson, L. (2013, 8 november). 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. (2013, 17 november). RAC Attention Powered Car Road Trip TVC [Video]. YouTube. https://youtu.be/D8WHS0T4N08

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

8Brain-to-Vehicle | Innovation |. (n.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

12With 1.3 million annual road deaths, UN wants to halve number by 2030.
(2021, 6 december). UN News. Opgehaald op 27 maart 2024, https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152