Construction et évolution de la confiance pendant la conduite automatisée

Building and evolving of Trust in Automated Driving

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Manchon
• Direction : Jordan Navarro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Cognitives
• Date : Soutenance le 17/12/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Étude des Mécanismes Cognitifs (Lyon) - laboratoire d'étude des mecanismes cognitifs
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Lumière (Lyon ; 1969-....) - Université Lumière (Lyon ; 1969-....)
• Jury : Président / Présidente : Franck Mars
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mercedes Bueno garcia
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Julien Cegarra, Patricia Delhomme

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Commande automatique

Automobilistes

Mots clés libres

Confiance dans l’automatisation

Conduite automatisée

Comportement du conducteur

Stratégie visuelle

Feedbacks

Trust in automation

Automated driving

Driver’s behaviour

Visual strategie

Feedbacks

Résumé

De récents progrès technologiques ont permis l’apparition de véhicules capables de prendre en charge une partie de la tâche de conduite à la place du conducteur. Dans de nombreux pays, un cadre légal est en train de se mettre en place pour permettre à des systèmes de conduite de plus en plus automatisés de circuler sur les routes. Cependant, si les questions techniques et législatives progressent, il est difficile de prédire comment les humains vont répondre à ces nouvelles technologies de la mobilité. En effet, rien ne garantit que les conducteurs accepteront de déléguer la conduite à un automate. Parmi ceux qui utiliseront ces technologies, il est difficile de savoir combien en feront un usage adapté sur la route. La recherche s’est intéressée à un certain nombre de facteurs humains qui apportent des éléments de réponse pour comprendre comment les conducteurs vont appréhender la conduite automatisée et l’utiliser. L’un des éléments qui semble être le plus influent en la matière est la confiance dans l’automatisation.La présente thèse s’est attachée en premier lieu à étudier les différents facteurs qui sous-tendent la construction de la confiance a priori, avant toute utilisation d’un système de conduite hautement automatisé. Le modèle de Hoff et Bashir (2015) propose que la confiance se compose de trois couches successives, respectivement liées à l’individu (couche dispositionnelle), au contexte d’utilisation (couche situationnelle) et à l’automatisation (couche apprise). Cette dernière couche se subdivise en deux : une confiance apprise initiale qui dépend de ce que les personnes savent de l’automate avant de l’utiliser, et une confiance apprise dynamique qui évolue au cours de l’interaction avec l’automate, et qui dépend de ses performances et des de ses fonctionnalités. Les systèmes de conduite hautement automatisée étant encore à un stade de développement embryonnaire, la confiance des personnes ne peut pas se construire en se basant sur l’expérience, ni individuelle, ni collective. Une étude par questionnaire a donc été menée sur un large panel de personnes afin de mieux comprendre, d’une part, les liens entre ces différentes couches de confiance dans le cadre de la conduite automatisée, et d’autre part, l’influence des différents facteurs cités dans le modèle de Hoff et Bashir (2015) sur la construction de la confiance dans ces objets technologiques encore inexistants.Cette thèse s’est ensuite intéressée à la construction et à l’évolution de la confiance dynamique, au cours des premières interactions entre un conducteur et un système de conduite automatisée. Trois études expérimentales ont été réalisées sur un simulateur de conduite statique pour répondre à plusieurs questions de recherche relatives à cette confiance dynamique.Ces études ont d’abord montré que le niveau initial de confiance dans la conduite automatisée des conducteurs avait un impact sur leurs comportements et sur leurs réactions pendant un trajet en conduite automatisée. Les conducteurs méfiants vis-à-vis du système de conduite automatisée connaissaient une forte augmentation de leur niveau de confiance lors de l’utilisation de cette automatisation, mais leur niveau de confiance restait toujours en-dessous de celui des conducteurs confiants.

Recent technological developments led to increasingly more automated vehicles to appear. Automated driving is progressively able to perform several parts of the driving task, liberating drivers from doing them. In some countries, a legal framework is developing to allow automated driving systems to operate on-road. Nevertheless, while progresses are made on legal and technical questions, nothing guarantee drivers will be willing to delegate the driving task to automations. Among those who will, it is hard to tell how many will comply with actual automations’ limitations and performance, and how many will abuse the automations. Researches focused on human factors linked with automation use, to better understand what will lead the drivers to apprehend such automation and use it properly. A human factor of major influence in this matter seems to be trust in automation.This thesis first studied the many factors that influence people’s initial level of trust in automated driving, before any interaction with such automation. The Hoff and Bashir (2015) theoretical model proposes trust is composed of three successive layers, respectively linked with the individual (dispositional trust), the context of interaction (situational trust), and the automation (learned trust). This last layer is divided in two sublayers: the initial learned trust which relies on the individual’s beliefs, knowledges and expectations about the automation, and the dynamic learned trust which evolve within the course of an interaction with the automation and relies on its performances and its features.Because highly automated driving systems are still currently at early stages of development, people’ trust cannot rely on individual nor collective experience. A questionnaire study had therefore been conducted on a large panel of participants to investigate, on the one hand, how the three trust layers relate in the context of automated driving, and on the other hand, what is the influence of the many factors cited by Hoff and Bashir (2015) on people’ level of trust in these currently inexistant technologies.