Entaînement sur simulateur pour la prise en main d’ADAS: exemple d’étude d’un système anti-collision

Viola Cavallo LEPSIS GERI STICITS 29 septembre 2014 Intervenant - date

Contexte • Projet FUI MATISS « M odélisation A vancée et T echniques I nteractives de S imulation pour la S écurité » (2007-2010) • Pilotage du projet : Centre Technique de Simulation Renault • Rôle du LPC: Evaluer l’apport de la simulation de conduite pour la familiarisation/prise en main d’ADAS par les conducteurs • En collaboration avec – Arnaud Koustanaï (CDD post-doc): analyse du comportement de conduite – Patricia Delhomme: acceptation, confiance – Arnaud Mas (doctorant): simulation Renault Intervenant - date

La situation de suivi de véhicule: problème et solution envisagée • • • Les collisions arrières représentent 25% de tous les accidents (Najm et al., 2003). Ils constituent 5% des tués sur la route et 53% des blessés sur les routes aux USA.

• Les causes principales sont des distances de suivi trop courtes et la détection tardive de la décélération du véhicule devant. La distraction du conducteur est le principal facteur (Knipling et al., 1992, 1993).

Solution:

un système d’anti-collision (FCW) permet d’assister les conducteurs en les informant d’une diminution critique de leur distance de suivi.

Mais:

le système est mal accepté par les conducteurs, surtout puisqu’il ne fournit pas toujours des informations précises et vraiment utiles.

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Le système anti-collision (FCW) Algorithme standardisé (ISO 15632) pour calcul de la distance d’alerte

Dw = Sl x RT + Sf 2 / (2 x Df) – St 2 / (2 x Dl)

Dw – warning distance (m) Sl – leading vehicle’s speed (m/s 2 ) RT – driver’s assumed reaction time (1,25 s) Sf – following vehicle’s speed (m/s 2 ) Dl – leading vehicle’s assumed deceleration (5 m/s 2 ) Df following vehicle’s assumed deceleration (5 m/s 2 )

Interface donnant une alerte visuelle et sonore

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Le système anti-collision (FCW) Fonctionnement du système Principle Safe following Intervenant - date Following too closely Slow deceleration Fast deceleration

Le système anti-collision (FCW) Fausses alarmes : obstacle fixe en virage Intervenant - date

Le système anti-collision (FCW) Suppression d’alarmes Avantage: évitement de fausses alarmes Intervenant - date Désavantage: certains dangers ne sont pas détectés

Le système anti-collision (FCW) Alarmes inutiles Changement de direction du véhicule devant « Multi-lane » scenarios changement de voie sur des routes à voies multiples Intervenant - date

Problématique de recherche • Les alarmes inutiles sont inévitables, mais pourraient avoir un effet positif sur la confiance dans le système (pas de sur-confiance) et l’acceptation du système (Lee & Lee, 2007 ) • Les suppressions d’alarme sont nécessaires car ils diminuent la probabilité de fausses alarmes, mais compliquent la compréhension du fonctionnement du système ( Roland et al., 2007; LeBlanc et al., 2008 ).

• Une solution pourrait consister dans l’amélioration de compréhension du fonctionnement du système par les conducteurs la

=> familiarisation avec le système sur simulateur

Faire l’expérience de situations de conduite avec des alarmes pertinentes, des alarmes inutiles et des suppressions d’alarmes pourrait permettre une meilleure compréhension du système que la lecture d’une notice

=> Amélioration des interactions conducteur/système, de la confiance et de l’acceptation

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Intervenant - date Méthodes d’expérimentation Simulateur de conduite Système anti-collision (FCW)

<50km/h système inactif >50km/h Système actif Alarme déclenchée

Intervenant - date Méthodes d’expérimentation Tâche distractive « Surrogate reference task », Petzold et al. 2011 ENTER Localiser un cercle-cible

Méthodes d’expérimentation

Sessions et groupes expérimentaux

30-45 min. 20-25 min. 65 min. Intervenant - date Usage du système anti-collision  Oui X Non

Méthodes d’expérimentation

5 scénarios d’interaction

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Données objectives et subjectives

• Compréhension du système • Indicateurs comportementaux – Temps de réaction (TR) – Temps inter-véhiculaire (TIV) - Vitesse – Accélération – Nombre de collisions – Nombre d’alarmes déclenchées • Données subjectives – Evaluation du système • acceptation (utilité, satisfaction) : van der Laan et al., 1997 • confiance dans le système : 12 items • performance : 15 items Intervenant - date

Résultats généraux

Compréhension Collisions du fonctionnement du système

50% 40% 30% 20% 10% 0% Untrained Trained Intervenant - date

Intervenant - date Résultats généraux

Résultats pour les scénarios

Freinage d’urgence du véhicule devant

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Résultats pour les scénarios

Freinage normal du véhicule devant

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Résultats pour les scénarios

Scénarios d’intersection et tourne à droite

Pas de différences notables entre les groupes

Dépassements

Les utilisateurs du système initient le dépassement beaucoup plus rapidement (1.3 s et 2.4 s pour les conducteurs entraînés et non entraînés) que les conducteurs contrôles (11.3 s)  Comportement potentiellement dangereux, car moins de temps pour exploration visuelle de la situation  Entraînement avec le système n’a pas permis d’éviter ce comportement Intervenant - date

2 1 0 7 6 5 4 3 Résultats sur l’évaluation du système Après la session de familiarisation Untrained Trained Après la session test Untrained [*] Trained 1 0 3 2 5 4 7 6 [*] Performance Trust Performance Intervenant - date

Intervenant - date 1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 1,5 Résultats sur l’évaluation du système

Acceptation du système

Untrained Trained Utilité Satisfaction Utilité Satisfaction Après familiarisation Après test

Conclusions • L’entraînement avec le système sur simulateur a permis une meilleure compréhension du fonctionnement du système • Le groupe entraîné a montré un comportement plus sûr: évitement de collisions - TIV plus longs • L’entraînement a tendance à augmenter la confiance dans le système, mais pas son acceptation • L’entraînement n’a pas éliminé des comportements potentiellement dangereux lors de dépassements avec l’utilisation du système (initiation précipitée).

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Intervenant - date Merci de votre attention !

Koustanaï, A., Cavallo, V., Delhomme, P., Mas, A. (2012). Simulator training with a forward collision warning system: effects on driver-system interactions and driver trust.

Human Factors, 54

, 709-721