Prévenir l'hypovigilance pour réduire l'accidentalité

Est-il possible de détecter l'endormissement au volant avant que les premiers signes de fatigue n'apparaissent ?

conducteur en train de bailler au volant

Crée le 14/05/20

Picotement dans les yeux, relâchement de l’attention, bâillements à répétition, ce sont les signes annonciateurs de l’endormissement.

Lorsqu’ils apparaissent en situation de conduite, il devient urgent de s’arrêter. Mais bien souvent, il est déjà trop tard car le sommeil peut vous surprendre et vous envahir de manière irrépressible.

Responsable de près d’un tiers des accidents mortels et première cause de mortalité sur autoroutes la somnolence au volant préoccupe légitimement tous les acteurs de la prévention des risques routiers. Le confort des véhicules modernes, la multiplication des assistants à la conduite peuvent concourir à un accroissement de ce phénomène. Les constructeurs automobiles sont à la recherche d’instrumentation embarquée pour détecter les premiers symptômes de l’endormissement afin de prévenir les conducteurs.

Citons par exemple des alertes simples liées à des durées de conduite (au bout de 2 heures par exemple) ou des caméras qui scrutent le visage. Mais la plupart de ces systèmes ont un défaut : ils interviennent trop tard dans la phase d’endormissement. En effet, les symptômes que nous avons décrits en introduction de cet article apparaissent dans le dernier tiers de la phase, juste avant le sommeil. Or, pendant les deux premiers tiers, les ondes cérébrales se modifient, suffisamment par rapport à une situation de veille active pour qu’il soit possible de les identifier.

Mais est-ce possible d’enregistrer de manière fiable les ondes cérébrales à bord d’un véhicule en mouvement ? C’est l’objet de la recherche conduite par l’équipe du Docteur Philippe Bibas en collaboration avec le Laboratoire LISV, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines.

Notre cerveau passe du Beta au Delta

En permanence notre cerveau produit des ondes électromagnétiques, elles sont très différentes selon notre état de conscience et d’éveil. Les phases de pleine activité se reconnaissent avec des ondes Beta, entre autres, tandis que le sommeil profond est principalement synonyme d’ondes Delta. L’hypovigilance se caractérise par un changement dans les ondes Alpha et Theta. Il est donc envisageable, en réalisant des mesures qui s’apparentent à un EEG simplifié, de tester un conducteur pour déterminer son état de vigilance.

Voilà pour la théorie, mais dans la pratique, de multiples difficultés se posent :

  • les EEG se pratiquent en laboratoire avec des électrodes dites humides c’est-à-dire associées à un gel conducteur qui facilite la transmission des signaux électriques ;
  • à bord d’un véhicule en mouvement, les signaux de mesure sont environnés de bruits parasites qui les masquent presque totalement ;
  • il n’est guère possible de réaliser des mesures in situ avec des personnes qui s’endorment au volant, il faut trouver un substitut situationnel.

 

Du problème à la solution

L’idée principale qui a guidée l’équipe de recherche, consiste à utiliser des électrodes sèches miniaturisées comme capteur des ondes cérébrales. Le protocole d’expérimentation a donc été logiquement découpé en plusieurs phases.

Premièrement, les scientifiques se sont appuyés sur le fait que lorsqu’on ferme les yeux, on peut enregistrer des ondes cérébrales alpha semblables à celles apparaissant lors des phases d’endormissement.

Il a fallu valider ensuite que les signaux captés par des électrodes sèches étaient fiables. Plusieurs technologies ont été passées au crible afin de sélectionner les plus performantes.

Enfin, une fois passées les deux premières étapes avec succès en laboratoire, les équipements ont été installés à bord de plusieurs véhicules, dans plusieurs conditions de circulations. Des algorithmes de traitement du signal sophistiqués ont permis d’isoler correctement les ondes cérébrales et d’extraire les phases simulées d’endormissement.

En conclusion :

  • plusieurs technologies d’électrodes ont été testées et la chaine d’acquisition a été éprouvée ;
  • la faisabilité du recueil des ondes EEG de l’hypovigilance, avec des électrodes sèches, dans un véhicule en mouvement est acquise.

Quelle suite pour le projet ?

Ces résultats sont très encourageants et surtout indispensables pour envisager la suite :

  • fiabiliser le système de mesure et d’interprétation : nouveaux algorithmes, nouvelles solutions matérielles, etc. ;
  • tester le dispositif avec des sujets en réelle situation de fatigue et d’hypovigilance en laboratoire et à bord de véhicule.

Un second volet du projet, consistera à valider les éléments externes en lien avec une suspicion de manque de vigilance du conducteur. En effet, quelle que soit la validité de la mesure au travers des électrodes, il est difficilement envisageable que la mesure soit réalisée en permanence.

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