Détecter la fatigue grâce au eye tracking

Aujourd’hui, la fatigue au travail est devenue une préoccupation majeure dans un grand nombre d’entreprises. Fatigue et stress peuvent effectivement influer grandement sur le comportement et les capacités des salariés à accomplir les tâches demandées.

En effet, des études rapportent que la fatigue influe sur la un salarié de la manière suivante :

  • réduction de la capacité de prendre des décisions,
  • réduction de la capacité de mener des activités de planification complexes,
  • réduction de la capacité de communiquer,
  • baisse de la productivité ou du rendement,
  • baisse du niveau d’attention et de vigilance,
  • réduction de la capacité de gérer son stress au travail,
  • réduction du délai de réaction – tant physique que mentale (selon certaines études, l’effet serait semblable à l’état d’ébriété selon la loi),
  • perte de mémoire ou réduction de la capacité de se rappeler des détails,
  • omission de tenir compte des changements dans l’environnement ou dans l’information fournie
  • incapacité de rester éveillé (p. ex. s’endormir durant l’utilisation de machines ou au volant d’un véhicule),
  • tendance accrue à prendre des risques,
  • distractibilité accrue,
  • augmentation des erreurs de jugement,
  • augmentation des absences pour des raisons de maladie, absentéisme, taux de roulement,
  • augmentation des coûts au titre des soins médicaux,
  • augmentation des taux d’accident

Causes de fatigue

Aujourd’hui il reste difficile de détecter la fatigue au travail. Bien entendu, certains travaux « bénéficient » d’une pénibilité plus importante que d’autres, mais détecter la fatigue reste majoritairement compliqué.

Une fatigue excessive influera (comme nous le citons plus haut) sur la capacité d’un employé/opérateur à accomplir une tâche, la fatigue impactant sa concentration, sa faculté d’intervention ou encore de prise de décision.

La fatigue peut être causée par plusieurs facteurs, tels que entre autres :

  • la posture du sujet
  • l’environnement sonore et lumineux
  • la complexité de la tâche
  • la forme physique du sujet
  • les temps d’activités par rapport aux temps de pause

Détecter la fatigue grâce au eye tracking

La fatigue influe sur de nombreux facteurs de manière physique. Qui n’a jamais senti ses yeux picoter après plusieurs heures face à un écran ou ne s’est étiré pour « se réveiller »?

L’activité oculaire est elle-aussi impactée par la fatigue. Dans le domaine de l’automobile, ces courts instants où vos yeux se ferment pour se rouvrir dans un sursaut s’appellent des micros sommeils.

Ces phénomènes peuvent se retrouver dans d’autres domaines d’intervention que l’automobile. Le eye tracking permet de suivre l’activité visuelle d’un opérateur mais aussi de connaitre les variations de son diamètre pupillaire et ses clignements (en tout cas, l’oculomètre Pertech le fait ;-) ) et potentiellement l’évolution de sa concentration et de sa fatigue.

Les caractéristiques du micro sommeil

Le micro sommeil est comme son nom l’indique une phase de sommeil très courte. En général sa durée est de 4 à 6 secondes avec des pics à 10 secondes maximum.

Le micro sommeil se caractérise de la manière suivante :

  • Apparition de phases de clignements
  • Multiplication des phases de clignements de l’œil
  • Multiplication des clignements de l’œil et accroissement de la durée des clignements

Nous allons alors nous pencher sur deux cas d’activité oculaire pour deux sujets distincts. L’un sera en bonne forme physique et le second sera fatigué.

Nous allons tenter de caractériser l’activité de la pupille dans chacun de ces cas et tenter de vérifier si les caractéristiques du micro sommeil se retrouvent chez l’individu fatigué.

Variations pupillaires et clignements d’un sujet ayant une bonne forme physique, pas de fatigue

Variations pupillaires sur une période de 10 secondes - sujet en forme

Variations pupillaires sur une période de 10 secondes - sujet en forme

On peut constater ici un diamètre pupillaire relativement stable avec peu de variations. La valeur moyenne est ainsi effectivement de 70 et ne varie pas de manière significative.

Les variations d’un diamètre pupillaire peuvent intervenir suite à plusieurs facteurs, comme la distance vis à vis de l’objet regardé, la luminosité (et ses variations) ou encore l’émotion suscitée par ce qui est regardé.

Sur cet exemple, il n’y a pas de clignements (le diamètre ne se retrouve pas à zéro, ce qui correspond à un clignement de la paupière) et peu de variations du diamètre, témoignant alors de l’absence de fatigue chez le sujet analysé.

Nous allons maintenant observer sur une nouvelle période de 10 secondes le comportement de la pupille d’un opérateur sujet à la fatigue.

Variations pupillaires et clignements d’un sujet ayant une baisse de forme physique

Variations pupillaires sur une période de 10 secondes - sujet fatigué

Variations pupillaires sur une période de 10 secondes - sujet fatigué

Ici, plusieurs observations sont à effectuer :

Tout d’abord, le nombre de clignements : lorsque le diamètre pupillaire est à 0, ceci signifie que les paupières clignent/se ferment. On peut remarquer ici que les clignements sont très nombreux et possèdent une durée moyenne qui augmente dans le temps (le dernier clignement étant particulièrement long, le sujet étant particulièrement fatigué).

De plus, il est également intéressant de noter une réouverture partielle de l’oeil (valeurs du diamètre à 50, 60 et 70) ce qui témoigne de la fatigue du sujet.

Sur cette courbe on peut se rendre compte de plusieurs phénomènes en terme de clignements :

  • Tout d’abord, peu de clignements avec une durée courte
  • Un second temps de multiplications des clignements
  • Un dernier temps de multiplication des clignements et un allongement de leur durée (particulière observable à partir de la valeur 226)

On peut ainsi constater que l’activité oculaire en terme de clignements est totalement différente lorsque le sujet observé est éveillé et lorsque le sujet est sous le coup d’une fatigue excessive.

Le eye tracking permet ici de suivre les variations du diamètre pupillaire mais également de quantifier et de qualifier les clignements d’un sujet. Ces données sont très importantes pour l’étude de la fatigue.

En effet, il serait possible grâce à ces données d’étudier les cycles de travail ou de production afin de connaitre les durée optimales de travail avant chaque pause.

La fatigue étant ainsi potentiellement mieux gérée, ceci permettrait d’améliorer la productivité des équipes et de tendre vers une meilleure qualité en terme de résultats de production.

Pour aller plus loin

Cet article vous a intéressé et vous souhaitez en savoir plus ? Vous êtes intéressé par une présentation de nos outils de eye tracking et de nos possibilités logicielles ? N’hésitez pas à nous contacter, nous serons heureux de pouvoir répondre à vos questions et vous accompagner dans vos problématiques d’étude et de détection de la fatigue par l’analyse de l’activité pupillaire.

Sources :

Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail pour l’influence de la fatigue sur la réalisation d’une tâche.

Courbes de diamètre pupillaire réalisées à l’aide du logiciel EyeTechLab développé par la société Pertech

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