Les casques à commande par ondes cérébrales pourraient apporter une aide précieuse aux personnes handicapées. Une jeune équipe d’étudiants de l’école d’ingénieurs Esme Sudria, à Ivry-sur-Seine, le démontre brillamment avec Smart n Plug, un système intégré capable de mettre en marche n’importe quel appareil électrique, lampe ou volet roulant, voire de régler un variateur de lumière ou un thermostat. Ce n’est qu’un projet d’études mais les idées – réalistes – sont là et le prototype est fonctionnel. Cela valait bien un coup de projecteur.

Grâce au projet Smart n Plug, il sera possible de commander à distance des prises de courant et donc d'allumer ou d'éteindre n’importe quelle lampe.

« Pour notre projet, nous avons voulu poursuivre le travail d’un groupe qui, l’an dernier, avait mis au point une commande de fauteuil roulant par la pensée, grâce à un casque Mindwave. » Claire Matrone explique ainsi la genèse de ce projet, que les étudiants en dernière année à l’école d’ingénieurs Esme Sudria doivent réaliser en six mois, par équipe de trois. Elle-même concernée, explique-t-elle, par la maladie et par un père médecin, elle a collaboré avec deux autres étudiants, Valentin Mathieu et Maxime Gréard.« À nous trois, nous avons abordé pas mal de sujets. Je me suis occupée de l’électronique de puissance et du câblage ; Valentin et Maxime ont travaillé sur les connexions UART et SPI et créé chacun une partie du code. » Baptisé Smart n Plug, avec un « n » pour « neuro », le projet a été sélectionné pour le Symposium 2015 de leur école, compétition récompensant quatre des finalistes dans des domaines différents. Cette commande cérébrale n'a pas gagné mais elle mérite un coup d'œilcar sans doute préfigure-t-elle des innovations à venir.
Le casque EEG (électroencéphalographe) de la société Neurosky est sans doute le plus répandu aujourd'hui. Il est utilisé par des professionnels ou des laboratoires de recherche pour diverses applications. Sa structure est simple et il ne comporte qu'une électrode, sur le front, pour capter des signaux venus des ondes cérébrales ou des contractions de muscles de la face. Avec un peu d'entraînement, il est possible de générer à volonté des signaux qui pourront être interprétés par un système électronique dédié. © Neurosky

Plusieurs commandes possibles selon l'activité du cerveau

L’idée initiale est simple à expliquer : une personne dans son fauteuil, équipé d’un casqueNeurosky Mindwave, commande à distance, par la pensée, des prises de courant et peut ainsi allumer ou éteindre à loisir n’importe quel appareil électrique. En plus de ce pilotage en marche-arrêt, le système peut aussi régler une puissance, par exemple celle d’un variateur ou d’un moteur. La commande initiale vient du cerveau, avec deux signaux détectables par ce casque EEG à électrode unique : le degré de concentration (qui permet de sortir un signal variable) et le clignement des yeux (pour la fonction marche-arrêt).L’an dernier, le prototype de fauteuil roulant piloté par la pensée, ou plutôt les ondes cérébrales, réalisé par les trois étudiants de la promotion 2014, Pierre Pagliughi, Grégoire Lerondeau et Kevin Martins (et que Futura-Sciences avait présenté), utilisait le même principe. « Nous avons cherché à exploiter en plus un autre signal, celui de la méditation. Mais nous avons été limités par le temps ! »
L'équipe du projet Smart n Plug : Claire Matrone, Valentin Mathieu et Maxime Gréard. © DR

Les ondes cérébrales pour commander tout ce qui se branche

L’appareil réalisé se décompose en trois modules, le premier étant solidaire du casque. Cette carte électronique traite les signaux issus des capteurs d'ondes cérébralesinstallés sur le crâne et transmet ses données par une liaison Bluetooth. Le « module prise » les reçoit et les analyse soit pour commander un interrupteur soit pour moduler une puissance. Le troisième module est une interface de paramétrage, avec un écran LCD, pour réaliser le calibrage, car un tel système doit d’abord être adapté à son utilisateur. Une phase d’essais préalable est indispensable pour analyser les signaux cérébraux, qui diffèrent d’un individu à l’autre.« Nous avons beaucoup d’idées pour aller au-delà de ce prototype ! Par exemple, il faudrait ajouter un capteur infrarouge qui permettrait à la personne de commander par la pensée plusieurs prises en se positionnant devant chacune d’elles. Notre but, c’est de donner de l’autonomie à des personnes handicapées. Avec un système comme celui-ci, tout ce qui se branche peut être commandé à distance ! »