Processus, méthodes et outils de développement centré utilisateur : contributions à la réduction des gaps recherche-pratique en conception et évaluation des IHM automobiles embarquées

User-centered development process, methods and tools : contributions to the reduction of research-practice gaps in the design and evaluation of embedded automotive HMI

• Auteur / Autrice : Fares Zaidi
• Direction : Joseph Maurice Christian Bastien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ergonomie
• Date : Soutenance le 08/12/2020
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SLTC - Sociétés, Langages, Temps, Connaissances (Lorraine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PErSEUs - Psychologie Ergonomique et Sociale pour l'Expérience Utilisateurs (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Charles Tijus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joseph Maurice Christian Bastien, Émilie Loup-Escande, Julien Nelson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Charles Tijus, Émilie Loup-Escande

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interfaces utilisateur (informatique)

Systèmes homme-machine

Conception centrée sur l'utilisateur

Mots clés libres

Automobile

UX design

Conception centrée utilisateur

Processus

Méthode

Automotive

UX design

User-centered design

Process

Method

Résumé

Les véhicules automobiles modernes sont dotés d’un nombre considérable et croissant de systèmes embarqués qui deviennent de plus en plus sophistiqués et complexes. Pour interagir avec ces systèmes, les utilisateurs s’appuient sur leurs Interfaces Homme-Machine qui ont connu, proportionnellement au développement de ces mêmes systèmes, une évolution notable, que ce soit en type ou en complexité. Dans ce contexte, la qualité ergonomique et l’utilisabilité de ces IHM est un enjeu majeur concernant à la fois, l’acceptabilité des systèmes embarqués, leur sécurité d’utilisation en conduite ainsi que la satisfaction des clients. Afin de garantir une qualité ergonomique optimale, les constructeurs automobiles, dont le Groupe Renault, ont amélioré et augmenté la logique classique de développement grâce aux principes et moyens de la conception centrée utilisateur. Or, en dépit de cette approche de développement centrée utilisateur, ils subsistent encore des problèmes d’utilisabilité des IHM automobiles que les clients expriment sous forme de plaintes. Dans le cadre de cette thèse, après reformulation de la demande de notre partenaire industriel, nous traitons la question des plaintes clients et défauts ergonomiques sous la problématique du gap recherche-pratique. On s’est intéressé, plus particulièrement, aux processus et méthodes d’ergonomie cognitive. Nous avons, tout d’abord, conduit un diagnostic sur les plaintes client composé de quatre étapes. La première étape a permis de mettre en exergue le périmètre multimédia comme porteur d’enjeux ergonomiques conséquents, notamment pour les années à venir. La deuxième étape a permis, après analyse des feedbacks sur les différents systèmes multimédias du Groupe Renault, de déterminer les dimensions ergonomiques problématiques qui pénalisent leur utilisabilité, puis d’en sélectionner le top six pour une analyse plus approfondie dans le cadre de la troisième étape. Cette dernière a permis d’identifier puis analyser les processus, méthodes et outils dont se servent les ergonomes internes, notamment pour garantir le respect du top six des dimensions ergonomiques problématiques. Ainsi, nous avons pu mettre en évidence la problématique du gap recherche-pratique dans le contexte spécifique de la conception et évaluation des IHM automobiles embarquées ; un gap qui concerne notamment l’architecture de l’information (AI) des systèmes d’info-divertissement. En conséquence, dans la dernière étape du diagnostic, nous avons proposé un plan de recherche-action en vue de réduire le gap constaté et remédier aux carences méthodologiques identifiées. Le plan de recherche-action est composé de deux approches complémentaires et conformes aux deux modalités de production du savoir ergonomique. La première est la réponse directe au gap concernant l’architecture de l’information. Elle vise, au travers d’une série de trois études, à tester l’efficacité de la méthode du tri de cartes dans le contexte particulier des systèmes automobiles embarqués. La première étude a pour objectif d’identifier, précisément, les composantes problématiques de l’AI actuelle du R-Link 2. La deuxième étude, quant à elle, vise à reconcevoir l’AI du R-Link 2 en s’appuyant sur la méthode du tri de cartes. Enfin, la troisième étude vise à comparer les deux AI pour déterminer, si oui ou non, le tri de cartes a permis une amélioration significative de l’utilisabilité du R-Link 2. La deuxième approche du plan de recherche-action, quant à elle, vise à réduire les gaps concernant d’autres aspects ergonomiques des IHM embarquées et à questionner les productions de la communauté scientifique au travers des besoins des praticiens. Dans le cadre de cette approche, plusieurs études de cas ont été conduites. Elles concernent divers périmètres et problématiques de conception. Enfin, nous concluons par des recommandions visant à réduire les gaps recherche-pratique

Modern cars are equipped with a considerable and growing number of embedded systems which are becoming more and more sophisticated and complex. To interact with these systems, users rely on their Human-Machine Interfaces (HMI) which have undergone a notable evolution, whether in type or complexity. In this context, the ergonomic quality and usability of these HMIs are a major issue concerning the acceptability of embedded systems, their safety of use while driving as well as customers’ satisfaction.Consequently, in order to guarantee optimal ergonomic quality, car manufacturers, including Groupe Renault, have improved the classic development logic (V-cycle) thanks to the principles of user-centered design (e.g. iterative design, involvement of users…) and its resources (design and evaluation methods, tools…). However, despite this user-centric approach, there are still usability issues about automotive HMIs that customers express in the form of complaints.As part of this thesis, after reformulating the request from our industrial partner Renault, we are tackling the customers’ complaints issue and ergonomic defects under the research-practice gap problematic. We are particularly interested in the cognitive ergonomics processes and methods. First, we conducted a diagnosis on customers’ complaints consisting of four steps. The first step, "Framing", made it possible to highlight the infotainment perimeter, as a carrier of significant ergonomic issues, especially for the upcoming years. The second step, “Analysis”, made it possible, after analyzing feedback on the various Groupe Renault infotainment systems, to determine the problematic ergonomic dimensions that penalize their usability, then to select the top six for a more in-depth analysis in the third step: Investigation. The latter made it possible to identify, then analyze the processes, methods and tools used by internal ergonomists, in particular to ensure compliance with the top six of the problematic ergonomic dimensions. Thus, we were able to highlight the problem of the research-practice gap in the specific context of the automotive embedded HMI design and evaluation; a gap that concerns in particular the information architecture (AI) of infotainment systems. Consequently, in the last stage of the diagnosis, we proposed a research-action plan in order to reduce the observed gap and remedy the identified methodological deficiencies. The research-action plan is made up of two complementary approaches. The first, and main approach, is the direct response to the information architecture gap. It aims, through a series of three studies, to test the effectiveness of the "card sorting" method in the specific context of embedded automotive systems. The first study aims to identify, precisely, the problematic components of the current AI of R-Link 2. The second study aims to redesign the AI of R-Link 2 by relying on the card sorting method. Finally, the third study aims to compare the two AIs to determine, whether or not the card sorting method allowed a significant improvement in the usability of the R-Link 2. The second approach of the research-action plan aims to reduce the gaps concerning other ergonomic aspects of embedded HMIs and question the outputs of the scientific community, in particular their relevance, through the needs of ergonomists. Within the framework of this approach, several case studies were conducted. They concern various perimeters and design issues. Finally, we conclude with recommendations aimed at reducing the research-practice gaps