Lái xe an toàn là mối quan tâm lớn của tất cả mọi người. Công nghệ mới đã mang lại cho chúng ta những chiếc xe tự lái với hy vọng sẽ giảm thiểu các vụ va chạm do lỗi của con người. 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 phía trước trên kính chắn gió và hệ thống phanh tự động, chỉ là một vài ví dụ điển hình.

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.

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

Tại sao sự xao nhãng lại gây tử vong

Con người chúng ta tự lừa dối mình khi nghĩ 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 giảm đáng kể về tốc độ và độ chính xác2.

Nói chuyện điện thoại di động 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 mất tập trung vào con đường phía trước.

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

Gửi một tin nhắn nhanh có thể đem lại cảm giác tức thời, nhưng việc rời mắt khỏi đường đi vì bất kỳ lý do gì cũng có thể gây tử vong. CDC ước tính rằng việc nhắn tin khi đang lái xe với tốc độ 55 dặm/giờ cũng giống như việc lái xe qua một sân bóng đá mà nhắm mắt4. Lái xe mất tập trung có thể xảy ra vì nhiều lý do, như mệt mỏi, buồn bã hoặc sử dụng ma túy hoặc rượu bia.

Thiết bị đeo đầu EEG không dây có thể phát hiện sự xao nhãng khi đang lái xe, giúp ngăn ngừa tai nạn trong thời gian thực. Vào năm 2013, Câu lạc bộ Ô tô Hoàng gia Tây Úc (RAC) đã thử nghiệm lý thuyết này.

Chiếc xe vận hành bằng sự chú ý đưa việc lái xe xao nhãng vào thử nghiệm. Nguồn: RAC

Xe vận hành bằng sự chú ý

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

“Bộ não về cơ bản là một cỗ máy chú ý,” Geoffrey Mackellar, người đồng sáng lập kiêm Giám đốc Công nghệ của Emotiv giải thích. Phần thùy trán của não phải hoạt động tích cực và tham gia rất nhiều vào việc lái xe vì bộ não tiềm thức không biết rằng việc lái xe lệch làn đường sẽ gây ra vấn đề.”

Một ý tưởng mở ra: điều gì sẽ xảy ra nếu chiếc xe của bạn có thể cảm nhận được khi bạn mất tập trung và giảm tốc độ? RAC đã hợp tác với Emotiv để sửa đổi một chiếc Hyundai i40 nhằm thực hiện điều đó. Người lái được trang bị thiết bị đeo đầu EEG 14 kênh thuộc Dòng EPOC liên kết thông tin với xe hơi. Hiệu suất của não bộ tác động 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, tỷ lệ nhìn, "mất tập trung", v.v., chiếc xe được lập trình để giảm tốc độ khi người lái bị mất tập trung. Chiếc xe cũng phản ứng khi tài xế quay đầu khỏi hướng đường đi, như được biểu thị qua con quay hồi chuyển tích hợp của EPOC.

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

Sức hấp dẫn của hệ thống tương tác não bộ - xe thông minh (B2V) đã không hề bị bỏ lỡ bởi các nhà sản xuất ô tô. 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 trường hợp khẩn cấp7.

“Bằng cách dự đoán chuyển động có chủ ý, hệ thống có thể can thiệp (xoay vô lăng hoặc giảm tốc độ xe) nhanh hơn từ 0.2 đến 0.5 giây so với thời gian phản ứng trung bình của con người, giúp cải thiện thời gian phản ứng mà tài xế hầu như không thể nhận ra,” Nissan giải thích8.

Các cảnh báo thời gian thực có thể cảnh báo tài xế về tình trạng suy giảm khả năng trước khi họ quá mệt mỏi để lái xe.

Cảnh báo buồn ngủ

Cảm giác buồn ngủ thường biểu hiện rõ ràng với ý thức hơn là sự thiếu chú ý. Tuy nhiên, vào thời điểm tài xế bắt đầu ngáp hoặc gật đầu, mối nguy hiểm cho chính 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 buồn ngủ khi lái xe trước khi quá muộn.

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

Một nghiên cứu của trường đại học đã tạo ra một khung phần mềm và sử dụng thiết bị đeo đầu EPOC để phát hiện sự thiếu tập trung trong các bài giảng. Các 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 xác định thông qua một số dấu hiệu trực quan, chẳng hạn như gật đầu, nhắm mắt và ngáp. Một nghiên cứu của Li và các đồng nghiệp tại Đại học Quốc gia Pukyong đã sử dụng dữ liệu video và EEG để quan sát trạng thái tỉnh táo của não cùng các thay đổi và chuyển động của đầu. Họ báo cáo độ chính xác phát hiện là 96.24% khi quan sát các sự kiện “buồn ngủ nhẹ”10.

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

EEG được đo cùng với các dấu hiệu trực quan như ngáp để xác định chính xác sự sụt giảm tỉnh táo ở đối tượng khi đang lái xe. Nguồn: Li và 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 thương tích do tai nạn giao thông đường bộ vào năm 203012. Các nhà khoa học và kỹ sư có thể tìm hiểu cách tài xế xao nhãng suy nghĩ để thiết kế các phương tiện hỗ trợ họ. Điều này khả thi nhờ vào giá cả 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 hiện tượng lái xe mất tập trung từ chánh niệm cho đến phát hiện buồn ngủ, nhằm ngăn ngừa tai nạn trên đường phố.

Tài liệu tham khảo

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

2Madore, Kevin P. và Anthony D. Wagner. (2019, April 1). 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, November 8). 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, November 17). RAC Attention Powered Car Road Trip TVC [Video]. YouTube. https://youtu.be/D8WHS0T4N08

7CNET Cars. (2018, January 8). 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, December 6). UN News. Retrieved March 27, 2024, https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152