Lái xe an toàn là mối quan tâm lớn của mọi người. Công nghệ mới đã mang lại cho chúng ta những chiếc xe tự lái với hy vọng sẽ giảm thiểu tai nạn do lỗi của con người gây ra. Nó cũng giới thiệu các tính năng nhằm giúp việc lái xe trở nên an toàn và thú vị hơn. Những tính năng này bao gồm màn hình hiển thị thông tin trên kính chắn gió và hệ thống phanh tự động, cùng một số tính năng khác.

Kể từ năm 2010, số ca tử vong do tai nạn giao thông trên toàn thế giới đã giảm 5%. Tuy nhiên, vẫn có 1.19 triệu người tử vong vì tai nạn xe hơi mỗi năm. Ngoài ra, tai nạn xe hơi làm bị thương tới 50 triệu người hàng năm1.

Bất kể hệ thống của xe hơi tiên tiến đến đâu, bộ não con người vẫn là chiếc máy tính mạnh mẽ nhất. Việc hiểu được sự xao nhãng nhận thức đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn trên đường phố.

Tại sao sự xao nhãng lại có thể gây chết người

Con người chúng ta tự lừa dối mình rằng chúng ta có thể làm nhiều việc cùng một lúc. Các nghiên cứu chứng minh rằng bộ não con người không thể thực hiện đa nhiệm một cách hiệu quả mà không bị suy giảm đáng kể về tốc độ và sự chính xác2.

Nói chuyện điện thoại hoặc sử dụng hệ thống thông tin giải trí khi đang lái xe là điều phổ biến trong xã hội ngày nay. Tuy nhiên, điều này có thể nguy hiểm vì nó làm bạn xao nhãng khỏi con đường phía trước.

Luật chống xao nhãng khi lái xe cố gắng cải thiện sự an toàn của tài xế. Các kỹ sư thiết kế ô tô sao cho dễ sử dụng hơn mà không cần dùng tay để giảm bớt sự xao nhãng. Tuy nhiên, các vụ tai nạn liên quan đến tài xế bị mất tập trung vẫn gây ra chín ca tử vong mỗi ngày ở Hoa Kỳ3.

Gửi một tin nhắn nhanh có vẻ như diễn ra tức thì, nhưng việc rời mắt khỏi con đường vì bất kỳ lý do gì cũng có thể gây tử vong. CDC ước tính rằng việc nhắn tin khi lái xe với tốc độ 55 dặm/giờ tương đương với việc lái xe đi qua một sân bóng đá trong khi nhắm mắt4. Lái xe mất tập trung có thể xảy ra vì nhiều lý do, chẳng hạn như mệt mỏi, buồn bã hoặc sử dụng ma túy hoặc rượu bia.

Tai nghe EEG không dây có thể phát hiện sự xao nhãng khi đang lái xe, giúp ngăn ngừa tai nạn theo thời gian thực. Vào năm 2013, Câu lạc bộ Ô tô Hoàng gia Tây Úc (RAC) đã thử nghiệm lý thuyết này bằng cách chế tạo chiếc xe EEG của riêng mình.

Chiếc xe chạy bằng sự tập trung đưa việc lái xe xao nhãng vào thử nghiệm. Nguồn: RAC

Xe hơi chạy bằng Sự tập trung

Như ví dụ của CDC cho thấy, bộ não của chúng ta không thể xử lý thông tin khẩn cấp một cách có ý thức khi bị xao nhãng. RAC Tây Úc phát hiện ra rằng 20% tài xế Úc liên quan đến các vụ va chạm đang nhìn vào vật thể họ đâm phải. Tuy nhiên, họ không thể nhận thức được điều gì đang xảy ra vì sự xao nhãng nhận thức.

“Bộ não về cơ bản là một cỗ máy tập trung,” Geoffrey Mackellar, đồng sáng lập kiêm Giám đốc Công nghệ của Emotiv giải thích. Phần trước của não phải hoạt động tích cực và tham gia rất nhiều vào việc lái xe vì phần não vô thức không biết rằng việc lái xe lệch làn đường sẽ gây ra sự cố.”

Ý tưởng là: điều gì sẽ xảy ra nếu chiếc xe của bạn có thể cảm nhận được khi bạn bị mất tập trung và chạy chậm lại? RAC đã hợp tác với Emotiv để sửa đổi một chiếc Hyundai i40 có thể làm được điều đó. Các tài xế được trang bị một chiếc tai nghe EEG 14 kênh thuộc Dòng EPOC để giao tiếp với xe. Hiệu suất của não ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của xe.

Sau khi thực hiện các phép đo điểm chuẩn cho các trạng thái não bộ khác nhau bao gồm mở/nhắm mắt, tốc độ nhìn, “mất tập trung," v.v., chiếc xe EEG được lập trình để giảm tốc độ khi người lái bị xao nhãng. Chiếc xe cũng phản ứng khi tài xế quay đầu ra khỏi con đường, thông qua chỉ báo từ con quay hồi chuyển tích hợp của EPOC.

RAC đã đưa chiếc xe “chạy bằng sự tập trung” vào một chuyến hành trình đường dài để chứng minh rằng sự không chú ý ảnh hưởng đến tất cả mọi người6. Chuyến hành trình đường dài được nối tiếp bằng một loạt các thử nghiệm trên đường đua khép kín để khám phá thêm về vấn đề xao nhãng nhận thức, đặc biệt là trên những đoạn đường dài. Mặc dù chiếc xe sửa đổi chưa được sản xuất hàng loạt, nhưng nó đã nâng cao nhận thức của công chúng về việc chúng ta dễ dàng bị mất tập trung như thế nào khi ngồi sau tay lái.

Sức hấp dẫn của hệ thống kết nối não bộ với phương tiện (B2V) thông minh đã không bị các nhà sản xuất xe hơi bỏ qua. Vào năm 2018, Nissan đã tiết lộ một nguyên mẫu B2V có thể điều chỉnh theo sở thích của người dùng và phản ứng nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp7.

“Bằng cách dự đoán chuyển động mong muốn, các hệ thống có thể can thiệp (xoay vô lăng hoặc làm chậm xe) nhanh hơn từ 0.2 đến 0.5 giây so với thời gian phản ứng trung bình của con người, cải thiện thời gian phản ứng trong khi tài xế hầu như không thể nhận thấy,” Nissan giải thích8.

Cảnh báo theo thời gian thực có thể cảnh báo người lái xe về sự suy giảm khả năng trước khi họ quá mệt mỏi để lái xe.

Cảnh báo buồn ngủ

Cảm giác buồn ngủ rõ ràng hơn đối với tâm trí có ý thức so với sự không chú ý. Tuy nhiên, vào thời điểm tài xế bắt đầu ngáp hoặc gật gù, mối nguy hiểm đối với bản thân họ và những người khác đã cận kề. Đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng EEG không dây để dự đoán tình trạng lái xe trong lúc buồn ngủ trước khi quá muộn.

Nếu một hệ thống phát hiện buồn ngủ như vậy được tích hợp vào hệ điều hành của xe hơi, tài xế có thể được cảnh báo ngay khi có dấu hiệu suy giảm nhận thức đầu tiên. Khái niệm này cũng có thể có lợi cho việc phát hiện xao nhãng nói chung.

Một nghiên cứu của trường đại học đã tạo ra một khung phần mềm và sử dụng tai nghe EPOC để phát hiện sự suy giảm chú ý trong các bài giảng. Cảnh báo tin nhắn văn bản rung đã được gửi đến điện thoại di động của sinh viên khi mức độ tỉnh táo giảm xuống, giúp 75% người tham gia lấy lại và duy trì sự tập trung9.

Sự buồn ngủ của một người có thể được nhận biết thông qua một số dấu hiệu trực quan, chẳng hạn như gật đầu, nhắm mắt và ngáp. Một nghiên cứu của Li và các cộng sự tại Đại học Quốc gia Pukyong đã sử dụng dữ liệu video và EEG để quan sát các trạng thái tỉnh táo của não cùng các thay đổi và chuyển động của đầu. Họ đã báo cáo độ chính xác phát hiện là 96.24% khi quan sát các sự kiện “buồn ngủ nhẹ”10.

Phát triển ý tưởng này xa hơn, một nghiên cứu năm 2017 đã thiết kế và triển khai một thuật toán bỏ phiếu để đo lường các mức độ buồn ngủ khác nhau. Mục tiêu là phát hiện buồn ngủ sớm trong thời gian thực để ngăn nó trở nên nguy hiểm khi đang lái xe. Một thiết bị Emotiv EPOC đã được sử dụng để đo hoạt động của não trong suốt quá trình thử nghiệm. Các tác giả đã báo cáo tỷ lệ thành công 82% trong việc phân biệt giữa giai đoạn buồn ngủ và tỉnh táo11.

EEG được đo cùng với các tín hiệu trực quan như ngáp để xác định chính xác sự mất tỉnh táo của đối tượng khi đang lái xe. Nguồn: Li và các cộng sự, 2015

Giữ bình tĩnh và tiếp tục lái xe

Liên Hợp Quốc đặt mục tiêu giảm một nửa số ca tử vong và chấn thương do tai nạn giao thông đường bộ vào năm 203012. Các nhà khoa học và kỹ sư có thể tìm hiểu cách thức những tài xế bị xao nhãng suy nghĩ và thiết kế các phương tiện để hỗ trợ họ. Điều này khả thi nhờ vào mức giá và tính sẵn có của các thiết bị EEG di động không dây.

Các nhà nghiên cứu sử dụng EEG di động để nghiên cứu việc lái xe xao nhãng từ chánh niệm đến việc phát hiện buồn ngủ, nhằm ngăn ngừa tai nạn trên đường.

Tài liệu tham khảo

1Chấn thương do tai nạn giao thông đường bộ. (13 tháng 12 năm 2023). Tổ chức Y tế Thế giới: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

2Madore, Kevin P. và Anthony D. Wagner. (1 tháng 4 năm 2019). Tổn thất của việc Đa nhiệm. PubMed Central (PMC). www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7075496

3Link https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving. (2023). NHTSA. Lái xe mất tập trung.

Lái xe mất tập trung | An toàn Giao thông | Trung tâm Chấn thương | CDC. (n.d.). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/

5Stinson, L. (8 tháng 11 năm 2013). Chiếc xe này cảm nhận được khi bạn không chú ý và giảm tốc độ. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/

6RAC WA. (17 tháng 11 năm 2013). Phim quảng cáo chuyến hành trình của Xe hơi chạy bằng Sự tập trung của RAC [Video]. YouTube. https://youtu.be/D8WHS0T4N08

7CNET Cars. (8 tháng 1, 2018). CES 2018: Công nghệ kết nối não bộ với phương tiện của Nissan có thể đọc được suy nghĩ của bạn [Video]. YouTube. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw

8Kết nối Não bộ với Phương tiện | Đột phá |. (n.d.). Nissan Toàn cầu. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/

9Charitha, S., Karunananda, A., & Philippe, G. (2017). Khung mô hình hóa việc lấy lại sự tập trung. Tạp chí Khoa học Ứng dụng và Vật lý, 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1

10Li, G., & Chung, W. (2015). Hệ thống tai nghe EEG nhận biết ngữ cảnh để phát hiện sớm tình trạng buồn ngủ của tài xế. Sensors, 15(8), 20873–20893. https://doi.org/10.3390/s150820873

11Shen, J., Li, B., & Shi, X. (2017). Phát hiện thời gian thực tình trạng buồn ngủ của con người qua giao diện Máy tính-Brain di động. Tạp chí Mở về Khoa học Ứng dụng, 07(03), 98–113. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009

12Với 1.3 triệu ca tử vong do tai nạn giao thông hàng năm, LHQ muốn giảm một nửa con số này vào năm 2030.
(6 tháng 12 năm 2021). Tin tức LHQ. Truy cập ngày 27 tháng 3 năm 2024, https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152