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Intervenant - date 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

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Entaînement sur simulateur

pour la prise en main d’ADAS:

exemple d’étude

d’un système anti-collision

Viola CavalloLEPSIS

GERI STICITS29 septembre 2014

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• Projet FUI MATISS « Modélisation Avancée et Techniques Interactives de Simulation pour la Sécurité  » (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

Contexte

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• 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.

La situation de suivi de véhicule: problème et solution envisagée

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Le système anti-collision (FCW)

Algorithme standardisé (ISO 15632) pour calcul de la distance d’alerte

Dw = Sl x RT + Sf2 / (2 x Df) – St2 / (2 x Dl)

Dw – warning distance (m)

Sl – leading vehicle’s speed (m/s2)

RT – driver’s assumed reaction time (1,25 s)

Sf – following vehicle’s speed (m/s2)

Dl – leading vehicle’s assumed deceleration (5 m/s2)

Df - following vehicle’s assumed deceleration (5 m/s2)

Interface donnant une alerte visuelle et sonore Interface donnant une alerte visuelle et sonore

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Fonctionnement du système

Le système anti-collision (FCW)

Following too closely

Safe following

Slow deceleration

Fast deceleration

Principle

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Fausses alarmes : obstacle fixe en virage

Le système anti-collision (FCW)

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Suppression d’alarmes

Le système anti-collision (FCW)

Avantage: évitement de fausses alarmes

Désavantage: certains dangers ne sont pas détectés

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Alarmes inutiles

Le système anti-collision (FCW)

Changement de directiondu véhicule devant

« Multi-lane » scenarios -changement de voie sur des routes à voies multiples

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• 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 la compréhension du fonctionnement du système par les conducteurs

=> 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

Problématique de recherche

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Méthodes d’expérimentation

Simulateur de conduite Système anti-collision (FCW)

<50km/hsystème inactif

>50km/hSystème actif

Alarmedéclenchée

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Méthodes d’expérimentation

ENTER

Tâche distractive« Surrogate reference task », Petzold et al. 2011

Localiser un cercle-cible

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Méthodes d’expérimentation

Usage du système anti-collision Oui X Non

Sessions et groupes expérimentaux

30-45 min. 20-25 min. 65 min.

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5 scénarios d’interaction

Méthodes d’expérimentation

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Méthodes d’expérimentation

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

Méthodes d’expérimentation

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Compréhension Collisions

du fonctionnement

du système

Résultats généraux

Contrôles Non entraînés Entraînés

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Résultats généraux

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Freinage d’urgence du véhicule devant

Résultats pour les scénarios

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Freinage normal du véhicule devant

Résultats pour les scénarios

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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

Résultats pour les scénarios

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Résultats sur l’évaluation du système

Après la session de familiarisation

Après la session test

Confiance Performance Confiance Performance

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Résultats surl’évaluation du système

Acceptation du système

Utilité Satisfaction Utilité Satisfaction Après familiarisation Après test

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• 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).

Conclusions

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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