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Gardons le contrôle de la route !

18Pour les spécialistes, l’attention est un facteur déterminant dans la génèse d’un accident. Aussi convient-il de comprendre ce qu’on entend par « attention » et en quoi elle joue un rôle essentiel dans la survenance d’un accident. L’une des causes principales des accidents de la route recensés serait liée à un trouble de l’attention du conducteur. Le conducteur serait distrait ou subirait l’interférence d’autres tâches ou encore, plongé dans ses pensées, serait inattentif à la scène routière.

Surcharge et distraction

L’attention est un concept clé du traitement de l’information par le cerveau humain. Elle revêt à la fois l’idée d’un contrôle de l’activité et celui d’un réservoir de ressources permettant le traitement de l’information. Or, des dysfonctionnements de l’attention peuvent provoquer des erreurs dans le traitement de l’information. C’est particulièrement vrai lorsque deux tâches nécessitant un contrôle sont réalisées « simultanément », en réalité elles sont réalisées en temps partagé, à tour de rôle, ce qui engendre une détérioration des performances mesurées par les observations.

La cause de cette dégradation du comportement serait due à une surcharge du système de traitement de l’information, ce qui induit ce qu’on appelle une « interférence », c’est-à-dire une perturbation réciproque d’une tâche par l’autre. Par ailleurs, l’apparition soudaine d’un événement perceptif tel un flash lumineux ou un son particulier entraîne un détournement de l’attention de la tâche principale – ici, la conduite d’un véhicule -vers cet événement, induisant une distraction.

La distraction serait donc un défaut du contrôle de l’attention du sujet, provoqué par l’événement impromptu qui la détourne de sa tâche principale, la conduite.

Les pensées sont également des sources potentielles d’une dégradation du contrôle de l’attention sur la tâche principale. Comme elles mobilisent une part de l’attention, elles jouent le même rôle qu’une interférence. Ce phénomène est appelé « inattention ».

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Altération importante du comportement du conducteur

L’étude de l’impact de tâches secondaires, qu’elles soient cognitives ou liées à l’utilisation de systèmes embarqués d’assistance à la conduite, a permis de conclure à trois hypothèses concernant les détériorations observées sur l’activité principale du conducteur. Nous noterons que ces hypothèses se rattachent à l’une ou l’autre des dimensions de l’attention.

La première, s’appuie sur des travaux où l’attention est conçue comme un réservoir de ressources à capacité limitée, et considère que les dégradations sur l’activité de conduite sont dues à une surcharge mentale.

Les études portant sur l’interférence provoquée par la réalisation de tâches secondaires en conduite ont mis en évidence une détérioration importante du comportement du conducteur. Cette détérioration est vérifiée pour les différents indicateurs utilisés (physiologique, comportemental, paramètres véhicule, subjectifs), et pour les différentes tâches proposées (perceptives, cognitives, motrices). Il en ressort que plus la tâche secondaire est coûteuse en ressources de traitement, plus elle altère le comportement du conducteur.

Les deux autres hypothèses s’appuient sur des travaux où l’attention est conçue comme un contrôleur du traitement de l’information, et qui considèrent que les dégradations sur l’activité de conduite ont pour cause une altération du contrôle attentionnel ou perceptif de la scène routière : le conducteur fait moins attention à ce qui se passe sur la route et/ou perçoit moins bien ce qui s’y passe.

D’après l’hypothèse 2, plus une tâche sollicite le contrôle attentionnel du conducteur, plus son attention sur la scène routière est dégradée. Enfin, d’après l’hypothèse 3, plus une tâche secondaire nécessite de contrôle visuel, plus elle entrave le contrôle visuel de la scène routière.

Les études sur l’impact de tâches secondaires sur l’activité de conduite en sont encore à leurs débuts. Actuellement, la quasi-totalité des travaux menés porte sur l’interférence liée à la réalisation de tâches secondaires sur l’activité de conduite, qu’elles soient ou non liées à l’utilisation des systèmes embarqués.

Enfin, les « erreurs attentionnelles » (erreurs liées à l’inattention ou à la baisse de l’attention) du conducteur ne sont pas uniquement le fait de la réalisation en temps partagé de deux tâches distinctes. La sonnerie du téléphone ou encore la rumination de pensées négatives sont des sources de distraction et d’inattention affectant le conducteur.

Systèmes d’information et de communication

L’utilisation de systèmes embarqués en conduite place le conducteur dans une situation de double tâche, entraînant de fait une détérioration de ses performances tant sur la tâche principale de conduite (cause d’accidents parfois mortels) que sur la réalisation des tâches secondaires d’utilisation des systèmes.

Ces systèmes ont un intérêt, une utilité réelle pour le conducteur à condition de ne pas faire de leur utilisation la tâche principale. En d’autres termes, ce n’est pas tant les systèmes eux-mêmes que la façon dont ils sont appréhendés et utilisés qui semble créer l’interférence dans la conduite d’un véhicule.

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L’utilisation d’un système embarqué tout en conduisant relève d’une situation de double tâche, c’est-à-dire de la réalisation en temps partagé de deux activités différentes dont les buts sont distincts. Les conséquences d’une telle situation est une détérioration de la performance sur l’une des deux tâches ou sur les deux tâches, provoquée soit par une surcharge de traitement (trop de choses à faire simultanément), soit par une désorientation de l’attention (on perd ses repères spatio-temporels), soit par l’effet d’une surcharge de traitement ET d’une désorientation attentionnelle.

La tâche principale est la tâche dont le sujet doit privilégier la réussite, pour laquelle il doit maintenir ses performances. La tâche secondaire est de moindre importance et l’obligation de maintien des performances est moins forte. L’utilisation de systèmes d’information et de communication en conduite est une situation de double tâche, où la tâche de conduite, caractérisée principalement par le maintien de la trajectoire et l’adaptation au trafic routier, est la tâche principale à préserver alors que l’utilisation des systèmes d’information et de communication est la tâche secondaire.

La réalisation d’une tâche secondaire en conduite altère les performances de conduite en surchargeant le système de traitement de l’information, et conduit à une augmentation du risque d’accident pour le conducteur et ses passagers.

Nous avons vu que la surcharge de traitement de l’information est la première des hypothèses explicatives de l’interférence produite sur la conduite automobile. Cependant, des travaux plus récents se sont concentrés sur un autre type d’interférence bien connu en psychologie cognitive, « l’interférence attentionnelle sélective ».

L’interférence en attention sélective se réfère à l’idée d’une altération de la sélection attentionnelle d’une information cible ou pertinente liée à des distracteurs externes (environnementaux) ou internes (cognitifs).

Abandon du contrôle de la scène routière

L’altération de la sélection attentionnelle se traduit dans le cas de la conduite automobile, par une désorientation de la sélection attentionnelle de la scène visuelle ou une cécité inattentionnelle.

Concrètement, l’attention du sujet est explicitement ou implicitement orientée hors de la scène routière entraînant un retard ou une absence d’identification des évènements cibles dans cette scène. Cette désorientation attentionnelle n’est cependant pas accompagnée d’une désorientation du point de fixation oculaire. En d’autres termes, le sujet a toujours les yeux rivés sur la route et pourtant, il est comme aveugle aux événements qui s’y déroulent. Il ne les voit pas.

Ce phénomène de capture attentionnelle dirigée par le stimulus est implicite. Le point de fixation attentionnelle est comme happé par la stimulation sans que le sujet en prenne conscience. La capture attentionnelle dirigée par le stimulus peut apparaître dans deux situations distinctes : lors de la présentation impromptue d’un stimulus (par exemple, un ballon rouge traversant la chaussée) ou lorsque le traitement d’un stimulus particulier perdure dans le temps ou revêt une importance certaine pour le sujet (par exemple, une communication téléphonique de plus de 5 minutes ou portant sur un sujet d’ordre affectif).

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Dans l’utilisation de systèmes d’information et de communication en conduite, le phénomène de cécité inattentionnelle - absence de traitement attentionnel d’une information présentée dans le champ visuel fovéal - se traduirait par une altération voire un abandon du contrôle de la scène routière au profit d’un contrôle attentionnel accru sur la tâche secondaire sans que le conducteur en prenne conscience.

Concrètement, cela signifie que tout stimuli visuel supplémentaire comme l’affichage d’informations (météo, trajet, vitesse, …) vient durablement et fortement altérer l’attention requise par la conduite au profit des tâches secondaires liées à ces informations surnuméraires et sans qu’on ne s’en rende compte. Autrement dit, l’affichage de ces informations secondaires se ferait au détriment de la conduite, plaçant de fait le conducteur dans une situation d’abandon du contrôle.

Conclusion

Les études et recherches sur les conséquences des interactions entre une tâche principale comme la conduite d’un véhicule et des tâches secondaires comme une conversation prenante, l’affichage et le suivi d’informations d’aide à la conduite, ont mis en évidence plusieurs conséquences fortement préjudiciables à la tâche principale : déficit de l’attention, perte des repères, cécité de l’attention, abandon du contrôle sans que le conducteur en ait conscience.

Le constat est sans appel : le comportement du conducteur est fortement dégradé !

Vous découvrirez les conséquences que peuvent avoir ces éléments sur le pilotage « assisté » en moto dans l'article "Gardon l'oeil sur la route, concentrons-nous sur elle !".

 

Article réalisé par Lucien CASTAGNERA alias Lulu64

Membre et médecin anesthésiste réanimateur

 

 

Compléments bibliographiques

1. La vigilance

Source : Neuropsychologie corporelle, visuelle et gestuelle. Du trouve à la rééducation. Nicole Sève-Ferrieu, chapitre 3 : « Fonctionnement, troubles, évaluation et rééducation de l'appréhension et de la reconnaissance visuelle », 2014

L'attention au sens général du terme, telle qu'elle est définie, est la première composante de la capacité attentionnelle permettant d'appréhender visuellement, puis de reconnaître un stimulus. Elle repose, selon Posner, sur deux composants indépendants et pourtant en interaction : l'intensité de l'attention et la sélectivité.

Le phénomène neuro-vision repose sur deux données fondamentales, chronologiques et distinctes : l'appréhension visuelle et la reconnaissance visuelle.

  • L'appréhension visuelle consiste à appréhender et à localiser un signal. Elle nécessite la mise en action d'un système attentionnel permettant l'orientation de l'attention vers le stimulus interne ou externe, sa détection et le maintien de cette attention. Cette appréhension déclenche inévitablement des mouvements de saccades oculaires pour tous les stimuli externes, qu'ils aient été ou non pré- cédés d'une «orientation interne sans mouvement oculaire ».
  • La reconnaissance visuelle consiste à reconnaître un objet ou une image. Cette identification est tridimensionnelle. Elle donne un sens et un nom à l'objet perçu. D'abord périphérique, le message codé par la rétine est bidi- mensionnel et s'intègre dans un traitement considéré comme neuro-sensoriel. Il devient tridimensionnel grâce à un traitement cognitif où les corps striés et les zones du langage ont un rôle particulier. La gnosie visuelle suppose une synthèse cérébrale entre les différentes informations extérieures et les images mentales.

Les informations visuelles ne sont pas traitées de la même façon par les hémisphères droits et gauches.

L'hémisphère droit prédomine pour l'orientation de l'attention spatiale nécessaire à l'appréhension visuelle.

La reconnaissance des objets nécessite un travail conjoint des deux hémisphères pour lequel on envisage un partage des tâches. Global ou analytique, leur travail conjugué permet un traitement perceptif performant. Au niveau cognitif, indépendamment de la reconnaissance structurale de la forme qui nécessite souvent l'ensemble du cortex, les analyses sémantique et phono- logique reposent davantage sur un traitement linguistique permis par l'hé- misphère gauche. On comprend donc que tous les patients, selon le type de lésions hémisphériques, puissent souffrir ou non de troubles de la fonction vision.

 

Source : Notre cerveau, multitâche, peut analyser plusieurs données à la fois !, Janlou Chaput, Futura-Sciences, 2011

Notre cerveau recèle bien des mystères. Si l’on connaît les conséquences de son activité, on ignore parfois les mécanismes sous-jacents. Plusieurs théories tentent par exemple d'expliquer la possibilité de focaliser son attention visuelle sur plusieurs événements simultanés.

notre cerveau a évolué de manière à pouvoir focaliser son attention sur plusieurs éléments en parallèle, le rendant capable de réaliser simultanément plusieurs actions » précise Julio Martinez-Trujillo. Plus spécifiquement, il ne perd pas d'énergie et de capacités en intégrant les paramètres inutiles. Le chercheur conclut donc de cette expérience que « bien qu’il ait des limites [dans le nombre d'éléments qu'il peut traiter en même temps, NDLR], notre cerveau est multitâche. »

 

Source : Les défauts de l'attention en conduite automobile : inattention, distraction et interférence, Claire Lemercier, Presses Universitaires de France, 2008

L’une des causes principales des accidents de la route recensés serait liée à un trouble de l’attention du conducteur. Le conducteur serait distrait ou subirait l’interférence d’autres tâches ou encore, plongé dans ses pensées, serait inattentif à la scène routière.

L’attention et ses dysfonctionnements

L’attention est définie classiquement comme un processus intégré au système de traitement de l’information, et dont la fonction est de permettre l’adaptation du comportement humain à son environnement. Elle est donc à la fois ce qui contrôle le traitement de l’information en sélectionnant l’information pertinente à l’activité et en inhibant l’information non pertinente, et la ressource qui permet de traiter l’information.

Classiquement on distingue trois grands types d’attention, chacun renvoyant à un élément de la définition sus-citée : l’attention sélective (renvoyant au contrôle attentionnel), l’attention divisée (renvoyant au partage des ressources attentionnelles sur différentes tâches concourant à des buts différents), l’attention soutenue (renvoyant aux modulations de l’attention suivant la durée de l’activité).

Cette dernière forme de l’attention, nécessaire à la mise en œuvre de tout comportement conscient, est considérée comme un préalable à l’établissement d’un comportement attentionnel de la part du sujet humain. Dans la perspective d’une étude de l’attention et de ses erreurs en conduite automobile, nous nous attacherons donc plutôt à l’étude des deux premières formes d’attention énoncées, celles-ci permettant l’explicitation des dégradations du comportement de conduite.

L'attention comme contrôleur du système de traitement de l'information

L’être humain est confronté continuellement à de multiples stimulations sensorielles dans son environnement quotidien. Parmi ces stimulations certaines sont utiles ou pertinentes à son activité, alors que d’autres s’avèrent totalement inutiles ou non pertinentes. L’attention aurait donc pour fonction de faire le tri parmi ces différentes informations afin d’en limiter le nombre à traiter. L’attention est ici vue comme un filtre sélectif ou un exécutif central du système de traitement de l’information.

Bien que ce système de contrôle attentionnel fonctionne de façon efficace, il arrive parfois que celui-ci fasse défaut. Deux termes se rattachent classiquement au déficit du contrôle attentionnel sur l’activité : l’inattention, la distraction. L’inattention, d’une part, est littéralement un défaut d’attention. Le conducteur, alors qu’il est au volant, réfléchit à ce qu’il va faire à dîner ou encore au rendez-vous qu’il a eu dans la journée. Ces pensées internes vont focaliser le contrôle attentionnel impliquant une réorientation du contrôle de la scène routière vers ses pensées internes.

La distraction, d’autre part, est le fait de l’apparition d’un item externe au sujet qui va capter son attention. La présence d’un élément intrus comme une sonnerie téléphonique ou l’apparition d’un flash lumineux induit une orientation automatique du contrôle attentionnel du conducteur de la scène routière vers cet événement surprenant ou d’alerte. Il y a réorientation attentionnelle.

Dans le cadre de la conduite automobile, le sujet humain est confronté constamment à un grand nombre de stimuli, qu’ils soient internes ou externes, et qui vont influer sur son comportement de conduite. Le passage d’un feu de circulation du vert à l’orange est un stimulus exogène qui entraînera une réaction appropriée du conducteur. Au contraire, l’émission soudaine d’une alarme sonore (téléphonique) entraînera également une réorientation attentionnelle du conducteur et aura comme conséquence une dégradation de sa tâche principale.

De la même façon, les pensées internes de type " aller à la boulangerie " ou " penser à annuler rendez-vous professionnel " entraînent une réorientation attentionnelle du conducteur. Dans une condition où le conducteur a comme tâche principale la tâche de conduite, le phénomène de réorientation endogène de l’attention retrace ce que l’on entend par " inattention ", alors que le phénomène de réorientation exogène de l’attention renvoie à ce que l’on nomme communément la distraction. Si l’attention revêt le contrôle du système de traitement de l’information, elle est également considérée comme la ressource permettant le traitement de l’information.

L'attention comme ressource permettant le traitement de l'information

Lorsque deux tâches sont réalisées simultanément, une détérioration des performances sur l’une des deux tâches ou sur les deux est observée, du fait d’un traitement séquentiel de l’information au niveau central du système de traitement de l’information. Ainsi, téléphoner tout en conduisant un véhicule risque d’entraîner soit une détérioration de la communication téléphonique, soit une détérioration de la conduite, soit une détérioration conjointe des performances sur ces deux tâches.

Par contre, lorsque deux tâches sont réalisées en temps partagé et que l’une d’entre elles est surapprise ou automatisée (par exemple, le changement de vitesse) ou que cette tâche est simple (par exemple, la détection d’un signal lumineux sur le tableau de bord), alors l’interférence entre les tâches sera limitée.

En résumé, l’attention revêt deux dimensions : le contrôle du traitement de l’information et le réservoir de ressources nécessaire au traitement de celle-ci. Si, dans la plupart des cas, le contrôle attentionnel est satisfaisant et la quantité de ressources suffisantes à notre activité, il arrive parfois que l’attention ait des défaillances. Deux concepts peuvent se rattacher à la défaillance du contrôle attentionnel : la distraction, qui réfère à l’apparition d’un événement externe à l’activité en cours et qui capte l’attention du sujet ; et l’inattention, qui réfère à l’occurrence d’événements internes aux sujet et qui, ici encore, captent son attention.

Enfin, l’interférence renvoie plutôt à la concurrence entre deux tâches, qu’elles soient toutes deux contrôlées attentionnellement et donc nécessitant l’une et l’autre des ressources de traitement (interférence en attention divisée), ou que l’une d’entre elles soit automatique et qu’elle gêne le bon déroulement de la tâche contrôlée attentionnellement (interférence en attention sélective).

Inattention et distraction

37,8 % des accidents routiers sur 723 recensés seraient directement imputables à un trouble de l’attention du conducteur ou à des erreurs de perception. Différents types d’accident sont caractéristiques d’erreurs d’attention : collisions au carrefour lors d’un tourne-à-gauche (ce type de collision est multiplié par 6 chez les conducteurs âgés), collisions avec des véhicules à l’arrêt, collisions avec des véhicules arrivant latéralement du fait du non-respect des indicateurs de circulation (non-respect de stop, de céder le passage dans les ronds-points).

Les études en laboratoire, ajoutant à la tâche de conduite simulée soit des tâches interférentes concomitantes, soit une alternance entre conduite et tâches ajoutées, soit des distracteurs exogènes ou endogènes, ont montré l’importance des capacités attentionnelles dans l’activité de conduite.

De plus, des études portant sur la caractérisation des conducteurs ont permis de mettre en évidence une détérioration importante du comportement de conduite chez des individus dont les capacités attentionnelles sont déficitaires. Ainsi, les personnes âgées de plus de 55 ans, les personnes atteintes de troubles neurologiques graves comme la maladie d’Alzheimer ou des personnes atteintes du VIH montrent une dégradation significative de leurs capacités attentionnelles et, en conséquence, de leur comportement de conduite.

Enfin, une étude épidémiologique révèle que les pensées du sujet sont également vectrices d’une forte inattention du conducteur. Cette étude fait apparaître une augmentation significative des risques d’accident chez des sujets ayant subi un stress profond comme une séparation ou un divorce. Les pensées du conducteur dans ce type de situation sont captées par ses difficultés présentes, ce qui induit une moindre attention portée à la conduite.

L’activité de conduite en elle-même implique les différentes formes d’attention :

  1. Attention soutenue ou vigilance (c’est-à-dire le maintien d’un niveau d’éveil cognitif suffisant pour traiter l’information) ;
  2. Attention sélective (permettant de sélectionner dans l’environnement les informations pertinentes) ;
  3. Attention divisée (autorisant ou non la réalisation en temps partagé de différentes tâches).

En accord avec les premiers travaux sur l’attention, l’activité de conduite est une activité contrôlée attentionnellement, comportant un grand nombre de tâches à réaliser simultanément. Cette activité est donc extrêmement coûteuse en ressources attentionnelles perceptives, cognitives et motrices. Parallèlement à cette activité, le conducteur est sujet à de nombreuses stimulations externes (panneaux routiers, passagers, etc.), et internes (pensées du conducteur).

Le traitement de ces informations impliquera alors l’apparition d’erreurs d’attention que le chercheur devra qualifier après avoir déterminé quels types de processus sont en jeu dans ces activités secondaires. Il n’est alors pas rare de découvrir qu’une activité secondaire réalisée en conduite soit la source de toutes les formes d’erreurs attentionnelles.

Prenons par exemple la situation commune d’une conversation téléphonique au volant. Cette situation est source des trois formes d’erreurs attentionnelles recensées dans la littérature. La sonnerie téléphonique est une source de distraction pour le conducteur, l’alerte sonore aura comme implication une réorientation de l’attention du conducteur de la scène routière vers la source de l’émission du son. D’autre part, la communication téléphonique au volant implique la réalisation de deux tâches en même temps par le conducteur, ce qui peut entraîner une surcharge du traitement de l’information.

Enfin, si la conversation téléphonique dure plus de deux minutes, elle peut à terme capter l’attention du conducteur et par voie de conséquence le détourner de la scène routière. Actuellement, deux courants théoriques complémentaires, ayant principalement étudié la question de l’interférence, permettent d’expliciter les erreurs attentionnelles en conduite automobile : la théorie de la charge mentale et la théorie du contrôle attentionnel.

Une première hypothèse considère l’attention comme un réservoir de ressources à capacité limitée. Les erreurs attentionnelles liées à la réalisation de tâches secondaires en conduite seraient alors le fait d’une surcharge mentale. Une seconde considère l’attention comme un contrôleur sélectif du traitement de l’information.

Les erreurs d’attention liées à la réalisation de tâches secondaires en conduite seraient alors le fait d’une réorientation du contrôle attentionnel de la scène routière vers les items pertinents à la réalisation de la tâche secondaire. Enfin, une troisième hypothèse complémentaire, portant plus précisément sur le contrôle perceptif, considère que plus une tâche demande un contrôle visuel, plus elle entrave le contrôle visuel de la scène routière.

La surcharge attentionnelle

l’augmentation de la complexité de la tâche de conduite induit une plus grande difficulté pour le conducteur à prendre en compte les éléments de la scène routière. L’explication donnée à ce phénomène serait que l’augmentation de la complexité de la tâche de conduite mobiliserait un plus grand nombre de ressources générales de traitement, appelé aussi charge mentale. Pour des auteurs, la charge mentale renvoie à la fraction de la capacité de traitement de l’information utilisée.

Différents types de systèmes sont actuellement intégrés dans l’habitacle automobile : téléphone kit mains libres, autoradio, navigateur et bientôt fax et Internet. Si leur présence n’est pas en tant que telle source d’interférence sur l’activité de conduite, leur utilisation tout en conduisant peut entraîner une surcharge mentale du conducteur. Les conséquences de cette surcharge seraient la négligence des éléments périphériques de la scène routière, comme des panneaux ou des feux de signalisation.

Deux protocoles sont communément utilisés pour analyser la surcharge mentale : le protocole de la double tâche et le protocole de la tâche de détection périphérique (PDT).

Le protocole de la double tâche, issu des travaux sur l’attention divisée

Il se décompose en deux temps : mesures de référence de chaque tâche réalisée isolément (condition neutre) et mesure de chaque tâche réalisée simultanément (condition de double tâche). Ce protocole est le plus utilisé dans l’analyse de l’interférence en conduite automobile, que se soit sur route réelle, sur circuit ou sur simulateur de conduite ou encore sur des tâches de suivi simulant la tâche de conduite sur PC.

Il a également permis l’étude de l’interférence liée à l’utilisation des systèmes embarqués tels le téléphone, la radio et de tâches cognitives nécessitant le recours à des processus proches de ceux impliqués dans l’utilisation des systèmes, tels que les tâches cognitives verbales, les tâches visuo-spatiales, les tâches de résolution de problèmes.

Evaluation de l’impact de tâches verbales versus visuo-spatiales sur l’activité de conduite. L’activité principale du conducteur nécessite en effet principalement le traitement d’informations visuo-spatiales. Aussi, une interférence plus grande devrait être observée pour les tâches visuo-spatiales sur l’activité de conduite.

Au contraire, l’interférence provoquée par les tâches verbales devrait être de moindre importance, celle-ci ne partageant pas de ressources mentales avec l’activité de conduite. Quand le conducteur réalise plusieurs tâches simultanément, il partage ses ressources attentionnelles et il est donc obligé de privilégier certaines informations. Il élimine alors la source d’informations la moins pertinente pour son activité principale, ce qui expliquerait la diminution des contrôles dans les rétroviseurs ou sur le compteur de vitesse.

En résumé, les études utilisant le protocole de la double tâche dans l’analyse de la charge mentale associée à l’utilisation du téléphone et de la radio en conduite ont montré d’une part que l’utilisation du téléphone en conduite entraîne une surcharge mentale pour le conducteur impliquant des détériorations sur sa tâche principale de conduite. Il est à noter, cependant, que ces détériorations peuvent être également comprises comme un moyen d’adaptation du conducteur à sa situation.

D’autre part, il apparaît que l’écoute d’une station radio ne soit pas une charge mentale supplémentaire pour le conducteur. Il serait bon ici de relativiser en abordant le problème méthodologique de telles études. Le choix du programme radio peut influer sur la conduite ; de plus, des modifications de la conduite ont été observées en fonction du type de musique écoutée à la radio...

Tout cela ouvre un plus vaste champ de recherche portant non plus sur le système mais sur l’analyse des caractéristiques du message transmis ou de l’information véhiculée, et de l’impact de celui-ci sur le comportement attentionnel au volant.

Concernant enfin les études utilisant le protocole de la double tâche et portant sur la réalisation en conduite de tâches secondaires, Brodsky (2002), étudiant l’effet d’interférence engendrée par le tempo de la musique sur la conduite automobile, montre que l’augmentation du tempo musical augmente les risques de collisions et les violations des règles de conduite (feux rouges).

Par contre, aucune variation n’est observée ni sur les paramètres véhicules ni sur les mesures physiologiques (ici le rythme cardiaque). Certains auteurs, étudiant, quant à eux, l’effet produit par la réalisation d’une tâche visuelle/motrice (composer une série de trois chiffres sur un pavé numérique) et d’une tâche cognitive (mémorisation et addition de chiffres) sur la conduite, montrent un effet significatif des tâches secondaires sur le temps de freinage dans une situation de poursuite d’un véhicule sur circuit de conduite.

De la même façon, Summala (1998) présente aux 32 sujets de son étude deux tâches cognitives de difficulté croissante. Dans la première tâche, les sujets doivent dénommer des chiffres apparaissant soit au rythme d’un chiffre par seconde, soit au rythme de quatre chiffres par seconde. Dans la seconde tâche, les sujets doivent dénommer le chiffre " quatre " apparaissant dans une série de chiffres présentés là encore soit lentement, soit rapidement. Les items sont présentés visuellement soit au centre de la scène routière, soit de façon aléatoire sur toute la scène routière.

L’analyse du positionnement latéral montre une dégradation du positionnement des conducteurs en condition de double tâche, accentuée par l’augmentation de la difficulté de ces tâches. Une étude menée par Lengenfelder, Schultheis, Al-Shihabi, Mourant et Deluca (2002), utilisant là encore une tâche secondaire de dénomination de chiffres, met en avant une détérioration de la tâche secondaire sans modification des paramètres analysés sur la tâche principale de conduite. En d’autres termes, alors que la vitesse n’est pas altérée par la réalisation simultanément de la tâche de dénomination de chiffres, une diminution du nombre de bonnes réponses sur la tâche de dénomination est observée.

Les études portant sur l’analyse de l’interférence de tâches secondaires en conduite ont mis en évidence pour la plupart une dégradation de la tâche de conduite en condition de double tâche. Les résultats de Lengenfelder et al. (2002) viennent cependant relativiser ces conclusions. Ils mettent en évidence une dégradation des performances aux tâches secondaires et une préservation des performances à la tâche principale en situation de double tâche. On peut ici s’interroger sur la consigne donnée aux sujets.

En effet, les travaux sur l’attention divisée ont montré l’effet de la consigne sur les performances en condition de double tâche. Ainsi, lorsque la consigne indique explicitement aux sujets quelle est la tâche principale et quelle est la tâche secondaire, les sujets tendent à maintenir leur niveau de performances sur la première et détériorent alors leur performance sur la tâche secondaire.

L’attention est un réservoir de ressources à capacité limitée. Les erreurs attentionnelles liées à la réalisation de tâches secondaires en conduite seraient alors le fait d’une surcharge mentale avec pour conséquence la négligence des éléments périphériques de la scène routière, comme des panneaux ou des feux de signalisation.

L’activité principale du conducteur nécessite en effet principalement le traitement d’informations visuo-spatiales. Aussi, une interférence plus grande devrait être observée pour les tâches visuo-spatiales sur l’activité de conduite ( double tâche = interférence dont vitesse augmentée, moindre contrôle des rétros.. )

Le protocole de la tâche de détection périphérique (Peripheral Detection Task – PDT)

L’augmentation de la charge mentale liée à l’activité de conduite aurait pour conséquence une réduction du champ visuel fonctionnel du conducteur, appelée effet tunnel. Le conducteur en situation de " surcharge mentale " ne prendrait pas en compte les événements périphériques à son point de fixation oculaire, du fait de cette réduction de la fenêtre visuelle.

En accord avec les travaux sur l’étude de l’attention dans la conduite automobile et sur l’orientation attentionnelle, cet effet tunnel (tunneling) serait plutôt d’ordre attentionnel que perceptif. En d’autres termes, les événements périphériques au point de focalisation attentionnelle seraient négligés.

Lorsque la charge liée à l’activité du conducteur est limitée, alors les performances de détection périphérique sont optimales. Au contraire, une surcharge mentale liée à l’activité du conducteur aura pour conséquence un effet tunnel marqué par une détérioration significative de la détection périphérique. L’intérêt principal du protocole de la PDT, par rapport au protocole de la double tâche, est l’allégement considérable des analyses à réaliser pour conclure sur la charge mentale induite par la conduite seule ou par la réalisation simultanée d’autres tâches.

La PDT consiste à détecter l’apparition d’un stimulus visuel (allumage d’une diode) présenté en vision périphérique classiquement sur le pare-brise avant du véhicule (sur une lunette po sur la visière en moto ?). Les résultats de l’étude montrent tout d’abord que, pour une durée de tâche secondaire égale à 10 s, aucune variation de la charge mentale du conducteur n’est repérable.

Par contre, l’augmentation de la durée des tâches secondaires a pour conséquence une détérioration des performances sur la PDT. Enfin, les performances à la PDT sont plus altérées en condition de tâche visuelle que de tâche cognitive. En 2003, un auteur étudie l’impact du suivi des instructions d’un navigateur sur la charge mentale du conducteur, ont mis en évidence, là encore, une détérioration des performances à la PDT.

Dans cette étude, 22 sujets ont été confrontés à l’une des trois conditions de présentation des instructions du navigateur : affichage sur écran digital central ; présentation auditive des instructions ; présentation mixte des instructions (visuelle/auditive). Leurs résultats indiquent une dégradation des performances sur la PDT lors du suivi des instructions du navigateur, les performances les plus faibles étant obtenues pour le système mixte de présentation de l’information (visuel/auditif). L’analyse des paramètres véhicule (vitesse et freinage) n’indique aucun effet du suivi des instructions par les conducteurs.

Le déficit de contrôle attentionnel

L’aveuglement inattentionnel a été mis en évidence en 1979. C’est un phénomène cognitif marqué par l’absence de traitement d’un stimulus visuel alors que le regard est focalisé sur cet item …

L’attention est un contrôleur sélectif du traitement de l’information. Les erreurs d’attention liées à la réalisation de tâches secondaires en conduite seraient alors le fait d’une réorientation du contrôle attentionnel de la scène routière vers les items pertinents à la réalisation de la tâche secondaire …

La conversation téléphonique implique une réorientation de l’attention du conducteur de la scène routière vers le contenu de la conversation … toute conversation téléphonique au volant entraîne un phénomène d’aveuglement inattentionnel, et que ce phénomène est équivalent, que le conducteur utilise un système considéré à risque (téléphone portable) ou considéré comme moins dommageable (téléphone kit mains libres) …

L’utilisation de systèmes embarqués en conduite sur le contrôle attentionnel du conducteur a permis de mettre au jour le phénomène d’aveuglement inattentionnel, c’est-à-dire une réorientation de l’attention sans modification du point de fixation visuel.

Toute conversation téléphonique au volant entraîne un phénomène d’aveuglement inattentionnel, et que ce phénomène est équivalent, que le conducteur utilise un système considéré à risque (téléphone portable) ou considéré comme moins dommageable (téléphone kit mains libres).

Le déficit de contrôle visuel

Plus une tâche demande un contrôle visuel, plus elle entrave le contrôle visuel de la scène routière. L’utilisation de systèmes embarqués en conduite automobile nécessite un certain nombre de déplacements oculaires de la part du conducteur. Ces déplacements oculaires créeraient une distraction visuelle, entraînant en particulier une interruption du contrôle visuel sur la scène routière.

La distraction du conducteur liée à la manipulation de systèmes embarqués (sélection d’une station radio ; recherche d’information dans un navigateur simulé à menu déroulant), ont mis en évidence une forte corrélation entre l’indice d’interruption de la tâche et son effet d’interférence sur la conduite automobile.

Les 24 sujets de leur étude devaient dans un premier temps réaliser ces tâches soit en condition normale, soit en condition d’occlusion (c’est-à-dire dans une condition où aléatoirement leur champ de vision était obstrué pendant quelques secondes). À l’issue de cette première partie, les sujets devaient réaliser ces mêmes tâches tout en conduisant.

En condition d’occlusion, la tâche de recherche dans un menu déroulant obtient le plus fort indice d’interruption. Au contraire, la tâche de sélection d’une station radio obtient le plus faible indice d’interruption. Les analyses portant sur la réalisation en temps partagé de l’activité de conduite et de ces mêmes tâches montrent une détérioration du positionnement latéral du véhicule pour les tâches de recherche d’information sur menu.

Pour la tâche de sélection radio, aucune modification des paramètres véhicule n’est observée. L’analyse corrélative met en avant une corrélation forte de certains indices d’interruption avec les paramètres véhicule.

2. Systèmes d’information et de communication embarqués

Source : Systèmes d’information et de communication embarqués et distraction du conducteur, Céline Lemercier et Jean-Marie Cellier, CNRS Université de Toulouse le Mirail, 2006

Systèmes d’information et de communication embarqués et distraction du conducteur

L’utilisation de systèmes embarqués en conduite inscrit le conducteur dans une situation de double tâche, entraînant par là même une détérioration de ses performances tant sur la tâche principale de conduite (cause d’accidents parfois mortels) que sur la réalisation des tâches secondaires d’utilisation des systèmes.

Ces systèmes ont un intérêt, une utilité réelle pour le conducteur à condition de ne pas faire de leur utilisation la tâche principale du conducteur. En d’autres termes, ce n’est pas tant les systèmes eux-mêmes que la façon dont ils sont appréhendés et utilisés qui semble créer l’interférence dans la conduite automobile.

L’utilisation d’un système embarqué tout en conduisant relève d’une situation de double tâche, c’est-à-dire de la réalisation en temps partagé de deux activités différentes dont les buts sont distincts. Les conséquences d’une telle situation est une détérioration de la performance sur l’une des deux tâches ou sur les deux tâches, provoquées soit par une surcharge de traitement, soit par une désorientation de l’attention, soit par l’effet d’une surcharge de traitement et d’une désorientation attentionnelle.

Le système de traitement de l’information se décompose classiquement en trois étapes (Broadbent, 1958; Kahneman, 1973, Navon & Gopher, 1979, Wickens, 1984) : Une étape perceptive d’entrée du stimulus dans le système de traitement de l’information, une étape cognitive de traitement conceptuel ou spatial de l’information, et enfin une étape motrice de réponse. Pour chacune de ces étapes, des canaux spécifiques à capacité limitée permettraient le traitement des informations suivant leurs caractéristiques perceptives, cognitives et motrices. Ainsi, l’information visuelle transiterait au niveau perceptif, via un canal de traitement visuel indépendant des autres canaux perceptifs. Au plan cognitif, un canal de traitement serait dévolu à l’analyse de l’information visuo-spatiale et un autre serait dévolu à l’analyse de l’information verbale.

Enfin au niveau moteur, un canal traiterait des réponses vocales alors qu’un autre traiterait des réponses manuelles (Wickens, 1984). Lorsque deux tâches réalisées en même temps partagent un même canal de traitement, qu’il soit perceptif, cognitif ou moteur, alors il y a un partage des ressources attentionnelles dévolues à ce canal sur les deux tâches, entraînant une détérioration de la performance sur l’une des deux tâches ou sur les deux.

La tâche principale est la tâche dont le sujet doit privilégier la réussite, pour laquelle il doit maintenir ses performances. La tâche secondaire est de moindre importance et l’obligation de maintien des performances est moins forte. L’utilisation de systèmes d’information et de communication en conduite est une situation de double tâche, où la tâche de conduite (caractérisée principalement par le maintien de la trajectoire et l’adaptation au trafic routier) est la tâche principale à préserver et l’utilisation des systèmes est la tâche secondaire.

La réalisation d’une tâche secondaire en conduite altère les performances de conduite en surchargeant le système de traitement de l’information, et conduit à une augmentation du risque d’accident pour le conducteur et ses passagers. L’explication en termes de surcharge de traitement de l’information est la première des hypothèses explicatives de l’interférence produite sur la conduite automobile.

Cependant, des travaux plus récents se sont concentrés sur un autre type d’interférence bien connu en psychologie cognitive, l’interférence attentionnelle sélective. L’interférence en attention sélective réfère à l’idée d’une altération de la sélection attentionnelle d’une information cible ou pertinente liée à des distracteurs externes (environnementaux) ou internes (cognitifs). L’altération de la sélection attentionnelle se traduit dans le cas de la conduite automobile, par une désorientation de la sélection attentionnelle de la scène visuelle ou une cécité inattentionnelle (Neisser & Becklen, 1975 ; Simons, 2000 ; Strayer, Drews & Johnston, 2003).

L’attention du sujet est explicitement ou implicitement orientée hors de la scène routière entraînant un retard ou une absence d’identification des évènements cibles dans cette scène. Cette désorientation attentionnelle n’est cependant pas accompagnée d’une désorientation du point de fixation oculaire. En d’autres termes, le sujet a les yeux rivés sur la route et pourtant, il est comme aveugle aux évènements qui s’y déroulent. Ce phénomène de capture attentionnelle dirigée par le stimulus est implicite.

Le point de fixation attentionnelle est comme happé par la stimulation sans que le sujet en prenne conscience. La capture attentionnelle dirigée par le stimulus peut apparaître dans deux situations distinctes : lors de la présentation abrupte d’un stimulus (par exemple, un ballon rouge traversant la chaussée) où lorsque le traitement d’un stimulus particulier perdure dans le temps ou revêt une importance certaine pour le sujet (par exemple, une communication téléphonique de plus de 5 minutes ou portant sur un sujet d’ordre affectif).

Dans la situation d’utilisation de systèmes en conduite, le phénomène de cécité inattentionnelle - absence de traitement attentionnel d’une information présentée dans le champ visuel fovéal - se traduirait par une altération voir un abandon du contrôle de la scène routière au profit d’un contrôle attentionnel accru sur la tâche secondaire sans que le conducteur en prenne conscience.

Les travaux sur l’effet de l’âge sur l’attention montrent un déclin des ressources attentionnelles au cours de la vie avec une chute importante de ces ressources après 70 ans (Schieber & Harms, 1998). En d’autres termes, les personnes âgées auraient un nombre de ressources de traitement à allouer plus faible que les personnes plus jeunes, se traduisant par un ralentissement généralisé du comportement avec l’âge.

En conduite automobile, ce ralentissement généralisé est marqué par une vitesse moyenne plus basse pour les personnes âgées que pour les personnes plus jeunes. Cependant, en situation d’attention divisée, l’effet d’interférence observé est équivalent à celui de personnes plus jeunes.

3. Projet DACOTA = Défaut d’Attention en Conduite Automobile

Source : Défaut d’attention en conduite automobile, projet DACOTA, Technologies pour la sécurité, Programme de recherche et d’innovation dans les transports terrestres, Universités de Caen Lyon Paris Toulouse et INRETS, 2009

Les partenaires du projet DACOTA s’accordent à dire que l’attention sélective est le processus d’intérêt principal au regard des différentes tâches que le conducteur doit mener. Il s’agit d’un processus lent et séquentiel qui permet la sélection de l’information pertinente et l’inhibition des distracteurs.

Trois concepts ont été définis au sein du projet pour étudier la charge cognitive des conducteurs. L’individualisation de ces trois derniers concepts devrait permettre de favoriser le développement de contre­mesures spécifiques plus adaptées à chaque défaut d’attention :

1. La distraction implique de la part du conducteur une réorientation transitoire de l’attention de la tâche de conduite vers un objet ou un événement situé à l’intérieur ou à l’extérieur du véhicule (facteurs exogènes). Elle induit un retard dans le traitement de l’information nécessaire pour effectuer de façon sécuritaire la tâche de conduite.

2. L’inattention à la conduite est la conséquence d’une réorientation de l’attention vers des réflexions personnelles (« je suis perdu(e) dans mes pensées »). L’inattention peut donc être considérée comme une distraction endogène car elle n’est pas déclenchée par un élément extérieur. Son impact sur la conduite est potentiellement plus important que celui de la distraction car elle peut s’étendre sur de longues périodes. Elle survient le plus souvent lorsque la tâche à exécuter est routinière.

3. Indépendamment des effets de la distraction ou de l’inattention, certains conducteurs peuvent rencontrer des difficultés à orienter efficacement leur attention vers les éléments pertinents. On parle alors de troubles spécifiques de la sélectivité qui peuvent être dus à une mauvaise représentation de la situation ou à un fonctionnement cognitif altéré (pathologies, substances actives).

Ce projet a réuni 38 chercheurs provenant de 17 laboratoires de recherche français :

Attention, sélection de l’information pertinente et conscience de la situation

Ce travail s’intéresse plus spécifiquement aux mécanismes de l’attention sous l’angle de l’interaction du conducteur avec son environnement de conduite. Cette interaction suppose d’extraire les informations pertinentes de la scène routière afin d’en élaborer une représentation mentale (Conscience de la Situation) qui permette d’engager des actions adaptées au contexte du moment.

Les résultats préliminaires mettent en évidence des stratégies de partage d’attention et de gestion de la multi­activité au volant. Ainsi le partage d’attention affecte négativement la conscience de la situation qui n’est pas améliorée lorsque les participants sont libres de refuser la double tâche et d’en choisir le niveau de difficulté. Chez les infractionnistes on observe une moins bonne conscience de la situation que chez les témoins (signalisation et éléments proches). Concernant les sujets TDA/H, seuls 11 patients sur 30 recrutés ont accepté de participer à l’expérimentation du fait de la fatigabilité importante chez ces sujets.

Ceci œuvre en faveur d’une modification des outils pour une approche clinique. Toutefois, les résultats chez ces sujets révèlent des différences aux tests neuropsychologiques par rapport à des sujets témoins appariés sur l’âge et l’expérience de conduite (inhibition, flexibilité mentale, vigilance et vitesse de traitement) et là encore une moins bonne conscience de la situation que chez les témoins.

Difficultés rencontrées par les conducteurs âgés en intersection

L’objectif de cette recherche était d’une part de mieux renseigner l’accidentalité des conducteurs âgés dans les intersections et notamment dans les manœuvres de « tourne à gauche », connues plus dangereuses pour ces conducteurs et d’autre part de mieux comprendre les processus perceptifs et cognitifs impliqués dans ces manœuvres.

Le risque d’être impliqué dans un accident mortel puis le taux d’années de vie perdues pour chaque classe d’âge de conducteurs ont été estimés pour quatre grandes catégories de situations de conduite dont la traversée de voie. Par rapport aux conducteurs de 25­64 ans, ceux de 75 ans ou plus ont un risque ajusté multiplié par 16,7 d’être impliqués dans un accident mortel dans cette dernière situation par rapport au risque d’être impliqués dans un tout autre accident. Toutefois, dans toutes les situations de conduite, le taux d’années de vie perdues des autres impliqués baisse significativement lorsque l’âge du conducteur augmente : les conducteurs âgés représentent une menace plus faible pour les autres usagers que les conducteurs plus jeunes.

A partir des données du registre du Rhône, un risque de blessure non mineure au thorax/abdomen plus élevé a été constaté chez les occupants du véhicule âgés de 75 ans ou plus par rapport aux 25­64 ans dans toutes les situations de conduite, et ce risque s’étend à toutes les régions corporelles en traversée de voie(s). Ces résultats justifient que l’on s’intéresse de près à cette manœuvre très complexe qu’est la traversée de voie(s) ou d’une façon plus générale l’intersection chez le conducteur âgé.

Afin de mieux identifier les difficultés rencontrées par les conducteurs âgés en intersections trois expérimentations ont été menées. Une première, exploratoire, a été réalisée en situation réelle de conduite dans le but d’observer les effets de la distraction (conversation téléphonique) sur le comportement de conduite. Lorsqu’il est distrait, le conducteur diminue significativement sa vitesse que ce soit dans la phase de préparation ou d’entrée en dans le « tourne à gauche ». Il utilise des stratégies plus brusques et plus tardives pour le freinage et sa trajectoire est plus instable. Ainsi, une augmentation de la charge cognitive modifie le comportement de conduite en intersection.

Effets résiduels des hypnotiques chez les conducteurs âgés

L’objectif principal était d’évaluer, chez la personne « âgée » et sur simulateur, la dégradation de la performance de conduite induite par une prise unique d’hypnotiques non seulement en conduite monotone mais aussi en conduite urbaine. Les effets des médicaments sur certaines composantes attentionnelles ont été évalués à l‘aide de tests neuropsychologiques.

Pour cela, les effets de 2 médicaments correspondant aux hypnotiques les plus prescrits : Zolpidem (Stilnox®), 50 % des prescriptions, 15 millions de boîtes/an et Zopiclone (Imovane®) 33 % des prescriptions, 11 millions de boîtes/an ont été étudiés chez des sujets de 55-­65 ans.

Deux tâches de conduite sur simulateur étaient proposées aux sujets : une tâche de conduite monotone (1h à vitesse constante, 110 km/h) et une tâche de conduite urbaine utilisant des scénarios­types d’accident : piéton masqué traversant, arrêt brutal d’un véhicule suivi, véhicule dépassant et se rabattant sur la voie, véhicule quittant son stationnement, véhicule suivi tournant à gauche. Les tests de conduite étaient effectués 10h après la prise du médicament ou un placebo et le dosage des taux résiduels était effectué 10h et 15h après la prise.

Les premiers résultats indiquent un effet résiduel du Zolpidem sur la performance de conduite monotone : les conducteurs âgés sont très sensibles à cet hypnotique contrairement aux conducteurs jeunes. En conduite urbaine, de faibles variations du comportement (position latérale, vitesse et temps pour le premier appui sur la pédale de frein) ont été observées avec un positionnement plus à gauche pour Zolpidem et Zopiclone et un nombre de collisions doublé sous Zolpidem (différence NS). Ces expérimentations sont très lourdes et ont permis d’engranger de nombreuses données qui restent à exploiter dans les 2 à 3 années à venir (notamment analyse des liens entre les taux sanguins résiduels et la performance de conduite ainsi que les effets de l’alcool et des antalgiques).

Ces travaux ont permis de mettre en avant la nécessité de tester les effets des médicaments auprès de conducteurs d’âges différents. Ces données doivent permettre une sensibilisation auprès de l’AFSAPS. Par ailleurs, ils ont permis de mettre au point une méthodologie d’étude des effets des médicaments dans des situations de conduite urbaine simulée. Cette réflexion méthodologique doit être poursuivie pour trouver de meilleurs indicateurs de dégradation de la performance de conduite en situations dangereuses.